Линейными операциями над векторами называются сложение векторов и умножение вектора на число.
Суммой двух векторов и называется третий вектор , начало которого совпадает с началом вектора , а конец – с концом вектора , при чем конец вектора и начало вектора совмещаются и обозначается: .
Пусть даны вектора и . (См. рис. 2)
Чтобы их сложить, то есть найти сумму этих векторов, необходимо нарисовать и в одном и том же масштабе таким образом, чтобы начало вектора – второго слагаемого, совпало с концом вектора – первого слагаемого (см. рис. 3). Тогда отрезок, соединяющий начало вектора с концом вектора будет суммой в том же масштабе, в котором представлены и .
Противоположным вектору называется такой вектор , который при сложении с вектором дает нуль-вектор, то есть .
Заметим, что разностью векторов и является сумма вектора и вектора , противоположного вектору , то есть .
Произведением вектора на число называется такой вектор , направление которого совпадает с вектором , если и противоположно направлению вектора , если ; длина же вектора в раз «больше» длины вектора , то есть
.
Пусть дан вектор (см. рис. 4), тогда векторы , изображены на рисунке 5.
Свойства линейных операций над векторами:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8. , где , , , – действительные числа.