Определение 1. Линейной комбинацией векторов
,
,
называется сумма произведений этих векторов на какие-нибудь числа
,
,
:
+
+
.
Определение 2. Векторным базисом в данной плоскости называется любая пара неколлинеарных векторов
и
этой плоскости.
Вектор
называют при этом первым базисным вектором, вектор
-вторым.
Справедлива следующая теорема.
Теорема 1. Если базис
,
– векторный базис в плоскости, тогда любой вектор
этой плоскости может быть представлен, и притом единственным образом, в виде линейной комбинации базисных векторов
:
= х
+у
. (*)
Определение 3. Равенство(*) называют разложением вектора
по базису
,
, а числа х и у – координатами вектора
в базисе
,
(или относительно базиса
,
). Если заранее ясно, о каком базисе идет речь, то пишут кратко:
={x,y}. Из определения координат вектора относительно базиса следует, что равные векторы имеют соответственно равные координаты.
Два и более векторов в пространстве называются компланарными, если они параллельны одной и той же плоскости или лежат в этой плоскости.
Определение 4. Векторным базисом в пространстве называют любые три вектора
,
,
.
Вектор
называют при этом первым базисным вектором,
- вторым,
-третьим.
Замечание. 1. Три вектора
= {
},
= {
} и
= {
} образуют базис пространства, если определитель, составленный из их координат, отличен от нуля:
.
2. Основные положения теории определителей и способы их вычисления рассмотрены в модуле 1 «линейная алгебра».
Теорема 2. Пусть
,
,
- векторный базис в пространстве. Тогда любой вектор
в пространстве может быть представлен, и притом единственным образом, в виде линейной комбинации базисных векторов
,
и
:
= х
+у
+z
. (**)
Определение 5. Равенство (**) называют разложением вектора
по базису
,
,
, а числа x,y,z–координатами (компонентами) вектора
в базисе
,
,
.
Если заранее ясно, о каком базисе идет речь, то пишут кратко:
= {x,y,z}.
Определение 6. Базис
,
,
называется ортонормированным, если векторы
,
,
попарно перпендикулярны и имеют единичную длину. В этом случае приняты обозначения
,
,
.