VEKTORIT paikkavektori OA

Samankaltaiset tiedostot
TASON YHTÄLÖT. Tason esitystapoja ovat: vektoriyhtälö, parametriesitys (2 parametria), normaalimuotoinen yhtälö ja koordinaattiyhtälö.

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

Tekijä Pitkä matematiikka Poistetaan yhtälöparista muuttuja s ja ratkaistaan muuttuja r.

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. ( )

Suora. Hannu Lehto. Lahden Lyseon lukio

Suorat ja tasot, L6. Suuntajana. Suora xy-tasossa. Suora xyzkoordinaatistossa. Taso xyzkoordinaatistossa. Tason koordinaattimuotoinen yhtälö.

Suorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. 8 ( 1)

Insinöörimatematiikka D

Vektorit, suorat ja tasot

MAA15 Vektorilaskennan jatkokurssi, tehtävämoniste

Suora. Määritelmä. Oletetaan, että n = 2 tai n = 3. Avaruuden R n suora on joukko. { p + t v t R},

Juuri Kertaus Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

Lineaariavaruudet. Span. Sisätulo. Normi. Matriisinormit. Matriisinormit. aiheita. Aiheet. Reaalinen lineaariavaruus. Span. Sisätulo.

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Avaruuden kolme sellaista pistettä, jotka eivät sijaitse samalla suoralla, määräävät

BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit Harjoitus 4, Syksy 2016

A-osio. Tehdään ilman laskinta ja taulukkokirjaa! Valitse tehtävistä A1-A3 kaksi ja vastaa niihin. Maksimissaan tunti aikaa suorittaa A-osiota.

3 Yhtälöryhmä ja pistetulo

0, niin vektorit eivät ole kohtisuorassa toisiaan vastaan.

Taso. Hannu Lehto. Lahden Lyseon lukio

Ota tämä paperi mukaan, merkkaa siihen omat vastauksesi ja tarkista oikeat vastaukset klo 11:30 jälkeen osoitteesta

Tekijä Pitkä matematiikka b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta.

Vektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on

Yhteenlaskun ja skalaarilla kertomisen ominaisuuksia

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I. LM1, Kesä /218

Yleistä vektoreista GeoGebralla

Suora 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste

Havainnollistuksia: Merkitään w = ( 4, 3) ja v = ( 3, 2). Tällöin. w w = ( 4) 2 + ( 3) 2 = 25 = 5. v = ( 3) = 13. v = v.

Ristitulolle saadaan toinen muistisääntö determinantin avulla. Vektoreiden v ja w ristitulo saadaan laskemalla determinantti

Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I

Lineaarialgebra MATH.1040 / voima

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

1. Olkoot vektorit a, b ja c seuraavasti määritelty: a) Määritä vektori. sekä laske sen pituus.

9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa

Vektorin paikalla avaruudessa ei ole merkitystä. Esimerkiksi yllä olevassa kuvassa kaikki kolme vektoria ovat samoja, ts.

Tekijä Pitkä matematiikka On osoitettava, että jana DE sivun AB kanssa yhdensuuntainen ja sen pituus on 4 5

KJR-C1001: Statiikka L2 Luento : voiman momentti ja voimasysteemit

Taso 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste, suora

Insinöörimatematiikka D

Pistetulo eli skalaaritulo

Mb8 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) sivu 1/3

Vektoreiden A = (A1, A 2, A 3 ) ja B = (B1, B 2, B 3 ) pistetulo on. Edellisestä seuraa

Kertausosa. 5. Merkitään sädettä kirjaimella r. Kaaren pituus on tällöin r a) sin = 0, , c) tan = 0,

Insinöörimatematiikka D, laskuharjoituksien esimerkkiratkaisut

Suorien ja tasojen geometriaa Suorien ja tasojen yhtälöt

Vektorialgebra 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori

Vastaavasti, jos vektori kerrotaan positiivisella reaaliluvulla λ, niin

Ortogonaalinen ja ortonormaali kanta

Lineaarialgebran laskumoniste Osa1 : vektorit

3 Skalaari ja vektori

802120P Matriisilaskenta (5 op)

A B = (1, q, q 2 ) (2, 0, 2) = 2 2q q 2 = 0 q 2 = 1 q = ±1 A(±1) = (1, ±1, 1) A(1) A( 1) = (1, 1, 1) (1, 1, 1) = A( 1) A(1) A( 1) = 1

Sivu 2/8 Question 2 Merkitse hiirellä piste (2,3,2) The answer is correct Score is 1.00 out of Elapsed time is 1 minutes 12 seconds. Attempts is

c) Vektorit ovat samat, jos ne ovat samansuuntaiset ja yhtä pitkät. Vektorin a kanssa sama vektori on vektori d.

Talousmatematiikan perusteet: Luento 9

Ratkaisut vuosien tehtäviin

Lineaarialgebra 5 op

Talousmatematiikan perusteet: Luento 8. Vektoreista ja matriiseista Vektorien peruslaskutoimitukset Lineaarinen riippumattomuus Vektorien sisätulo

Kertausta: avaruuden R n vektoreiden pistetulo

Ominaisvektoreiden lineaarinen riippumattomuus

Tekijä Pitkä matematiikka

Koontitehtäviä luvuista 1 9

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho

Matikkapaja keskiviikkoisin klo Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/81

Päähakemisto Tehtävien ratkaisut -hakemisto. Vastaus: a) 90 b) 60 c) 216 d) 1260 e) 974,03 f) ,48

Tekijä Pitkä matematiikka

3 Suorat ja tasot. 3.1 Suora. Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta.

Ortogonaaliset matriisit, määritelmä 1

Mb8 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) sivu 1/2

b 4i j k ovat yhdensuuntaiset.

Johdatus lineaarialgebraan

Sanna Hassinen. Katariina Hemmo. Timo Taskinen SIGMA. Matemaattisia malleja III. Opettajan opas. Kustannusosakeyhtiö TAMMI

Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori!

Ville Turunen: Mat Matematiikan peruskurssi P1 1. välikokeen alueen teoriatiivistelmä 2007

1. a) b) Nollakohdat: 20 = c) a b a b = + ( a b)( a + b) Derivaatan kuvaajan numero. 1 f x x x g x x x x. 3. a)

3x + y + 2z = 5 e) 2x + 3y 2z = 3 x 2y + 4z = 1. x + y 2z + u + 3v = 1 b) 2x y + 2z + 2u + 6v = 2 3x + 2y 4z 3u 9v = 3. { 2x y = k 4x + 2y = h

Viikon aiheet. Funktion lineaarinen approksimointi

3.1 Lineaarikuvaukset. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. 3.1 Lineaarikuvaukset. 3.1 Lineaarikuvaukset

1.1 Vektorit. MS-A0007 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n. 1. Vektorit ja kompleksiluvut

2 Vektorit koordinaatistossa

2 Vektorit koordinaatistossa

Matikkapaja keskiviikkoisin klo Lineaarialgebra (muut ko) p. 1/210

Johdatus lineaarialgebraan

1.1 Vektorit. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n.

2.3 Voiman jakaminen komponentteihin

Vektorilla on suunta ja suuruus. Suunta kertoo minne päin ja suuruus kuinka paljon. Se on siinä.

Determinantti 1 / 30

4. Käyrän lokaaleja ominaisuuksia

yleisessä muodossa x y ax by c 0. 6p

Vektoreita GeoGebrassa.

Koordinaatistot 1/6 Sisältö ESITIEDOT: reaaliluvut

Geometriset avaruudet Pisteavaruus, vektoriavaruus ja koordinaattiavaruus

Matemaattinen Analyysi, k2012, L1

Ensimmäisen asteen polynomifunktio

Transkriptio:

paikkavektori OA Piste A = (2, -1) Paikkavektori OA = 2i j 3D: kuvan piirtäminen hankalaa Piste A = (2, -3, 4) Paikkavektori OA = 2i 3j + 4k Piste A = (a 1, a 2, a 3 ) Paikkavektori OA = a 1 i + a 2 j +a 3 k

vektori AB Piste A = (2, -1) ja B = (4, 2) Vektori AB = 4 2 i + 2 1 j = 2i + 3j 3D: kuvan piirtäminen tosi hankalaa Piste A = (2, -3, 4) ja B = (1, 5, -6) Vektori AB = 1 2 i + 5 3 j + 6 4 k = i + 8j 10k Pisteet A = (a 1, a 2, a 3 ) ja B = (b 1, b 2, b 3 ) Vektori AB AB = (b 1 a 1 )i + (b 2 a 2 )j +(b 3 a 3 )k

vektorin pituus a a = 3i + 2j Pituus: a = 3 2 + 2 2 = 13 3D: a = 2i 3j + 4k Pituus: a = 2 2 + ( 3) 2 +4 2 = 29 Vektori a = a 1 i + a 2 j +a 3 k Vektorin pituus a = a 1 2 + a 2 2 + a 3 2

Määritä vektorin a = 3i + 4j suuntainen yksikkövektori? yksikkövektori a 0 a = 3 2 + 4 2 = 5, joten a 0 = a a = 3i +4j 5 = 3 5 i + 4 5 j 3D: Samalla tavalla Vektorin a suuntainen yksikkövektori a 0 a 0 = a a

vektorien summa a = 3i + 2j ja b = 2i j Summa: a + b = 3i + 2j + 2i j = 5i + j 3D: kuvan piirtäminen tosi hankalaa a = 2i 6j + 4k ja b = 5i + 3j 2k Summa: a + b = 2i 6j + 4k + 5i + 3j 2k = 7i 3j + 2k Vektorien summa a + b = a 1 i + a 2 j +a 3 k + b 1 i + b 2 j +b 3 k =

vektorien erotus TAI a = 3i + 2j ja b = 2i j Erotus: a b = (3i + 2j ) (2i j ) = 3i + 2j 2i + j = i + 3j 3D: kuvan piirtäminen tosi hankalaa a = 2i 6j + 4k ja b = 5i + 3j 2k Erotus: a b = 2i 6j + 4k (5i + 3j 2k) = 2i 6j + 4k 5i 3j + 2k = 3i 9j + 6k Vektorien erotus a b = (a 1 i + a 2 j +a 3 k) (b 1 i + b 2 j +b 3 k) =

luvun ja vektorin tulo ta a = 2i + j Luvulla kertominen: 2a = 2(2i + j ) = 4i + 2j Z O O M! Luvulla t kertominen muuttaa vektorin pituutta. Jos t < 0, vektorin suunta muuttuu vastakkaiseksi. 3D: kuvan piirtäminen tosi hankalaa a = 2i 6j + 4k Luvulla kertominen: 1 3 a = 1 3 2i 6j + 4k = 2 3 i 2j + 4 3 k Vektorin kertominen luvulla ta = t(a 1 i + a 2 j +a 3 k) = ta 1 i + ta 2 j +ta 3 k)

yhden-/saman-/vastakkaissuuntaiset Yhdensuuntaiset: a b, joss a=t b, t nollasta eroava reaaliluku Samansuuntaiset: a b, joss a=t b, t positiivinen reaaliluku Vastakkaissuuntaiset: a b, joss a=t b, t negatiivinen reaaliluku

vektorien pistetulo a = 3i + 2j ja b = 2i j Pistetulo: a b = 3 2 + 2 1 = 4 3D: a = 2i 6j + 4k ja b = 5i + 3j 2k Pistetulo: a b = 2 5 + 6 3 + 4 2 = 16 Vektorien pistetulo a b = a 1 b 1 +a 2 b 2 + a 3 b 3 Vektorin pituus a a = a 2

pistetulon hyödyntäminen Esim. Ovatko vektorit a = 3i + 2j ja b = 2i j kohtisuorassa? Entä vektorit a ja c = 4i 6j a b = 3 2 + 2 1 = 4 ( 0) a c = 3 4 + 2 6 = 0 (= 0) V: a ja b eivät ole; a ja c ovat Vektorit kohtisuorassa toisiaan vastaan, kun a b = 0 Esim. Määritä vektorien a = 2i 6j + 4k ja b = 5i + 3j 2k välinen kulma? a b = 2 5 + 6 3 + 4 2 = 16 a = 2 2 + ( 6) 2 +4 2 = 56 b = 5 2 + 3 2 + ( 2) 2 = 38 Vektorien välinen kulma a b = a b cos Eli a b cos = a b Siis cos = 16 56 38 110 cos 1

pistetulon hyödyntäminen Vektorin a (kohtisuora) projektio vektorille b, merk. a b a Skalaariprojektio (projektion pituus) a b = a b b a b b Vektoriprojektio (projektion vektori) a b = a b b b b

pistetulon hyödyntäminen Sovellukset: Fysiikassa työ siirtymän (matkan) ja siirtymän suunnassa olevan voiman komponentin tulo. Jos voima on vino, kohtisuora komponentti ei tee siirtotyötä. Siirtotyön suuruuden määrää siirtymän suuntainen voiman komponentti. Koska kohtisuoran komponentin pistetulo on nolla, voidaan siis työ laskea pistetulona W = F s (tällöin automaattisesti tippuu pois kohtisuoran voiman komponentin osuus). Esim. Määritä voiman suuruus, matkan pituus ja tehty työ, kun a) F = 65i + 41j (yksikkönä N) ja s = 7,5i (yksikkönä m) b) F = 110i + 72j (yksikkönä N) ja s = 3,2i 2,3j (yksikkönä m)

komponentit Kaksi erisuuntaista vektoria virittää tason Mikä tahansa tason vektori v voidaan esittää kannassa {a, b} v = sa + tb 3D: Kaksi erisuuntaista vektoria ja kolmas, joka ei ole näiden tasolla, virittää 3D-avaruuden Mikä tahansa tason vektori v voidaan esittää kannassa {a, b, c } v = sa + tb + uc Komponenttiesityksen yksikäsitteisyys yhtälöryhmä kertoimille s, t, u P.S. Ketunlenkit eri kautta kantavektoreiden avulla, saadaan yhtälöryhmiä!

Vektori vektorin pituuden ja suuntakulman avulla a = (a cosα)i +(a sinα)j

SUORAT Piste P 0 ja suuntavektori s = s x i + s y j + s z k Piste ja kulmakerroin y y 0 = k x x 0 Normaalimuoto ax + by + c = 0 n = ai + bj s = bi aj 3D: Vektorimuoto OP = OP 0 + ts Parametrimuoto x = x 0 + ts x y = y 0 + ts y z = z 0 + ts z, t reaaliluku k = b a Pisteen (x 1, y 1 ) etäisyys suorasta d = ax 1 + by 1 + c a 2 + b 2 Koordinaattiyhtälö x x 0 s x = y y 0 s y = z z 0 s z

Piste P 0 ja normaalivektori n = ai + bj + ck TASOT Piste P 0 ja Suuntavektorit u = u x i + u y j + u z k v = v x i + v y j + v z k Vektoriyhtälö n p p 0 = 0 Normaalimuoto ax + by + cz + d = 0 Koordinaattiyhtälö a x x 0 + b(y y 0 )+c z z 0 = 0 Pisteen (x 1, y 1, z 1 ) etäisyys tasosta d = ax 1 + by 1 + cz 1 + d a 2 + b 2 + c 2 Vektorimuoto OP = OP 0 + su + tv Parametrimuoto x = x 0 + su x + tv x y = y 0 + su y + tv y z = z 0 + su z + tv z, s, t reaalilukuja