Baza wiedzy

Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów

Wektor w układzie współrzędnych i współrzędne środka odcinka

Przypomnijmy czym jest wektor i w jaki sposób liczymy jego długość. Jeśli dane mamy punkty  oraz B to wektorem  nazywamy parę liczb . Liczby te są współrzędnymi wektora , a znając jego współrzędne jesteśmy w stanie policzyć jego długość.


Przykład 1
Dane są punkty: A(4,5), B(8,1). Wyznacz współrzędne wektora  i jego długość.

Liczymy współrzędne wektora  i jego długość, mając na uwadze, że długość wektora jest równa długości odcinka tworzących go punktów:


Twierdzenie 1
Jeśli wektory niezerowe  i  są równe, to wektory  i :
1)    Są równoległe
2)    Mają te same zwroty
3)    Mają taką samą długość

Prawdziwe jest również twierdzenie odwrotne do twierdzenia 1:

Twierdzenie 2
Jeśli wektory niezerowe  i  są równoległe, mają te same zwroty i taką samą długość, to wektory  i  są równe.


Jeśli istnieje taka liczba
, że:

i wektory  i  są różne od zera, to wektory te nazywamy wektorami równoległymi.


Przykład 2
Wyznacz wektor  przeciwny do wektora .




Twierdzenie 3
Jeśli wektory niezerowe  i  są przeciwne, to wektory  i :
1)    Są równoległe
2)    Mają przeciwne zwroty
3)    Mają taką samą długość

Jesteśmy w stanie wyprowadzić twierdzenie odwrotne do twierdzenia 3:

Twierdzenie 4
Jeśli wektory niezerowe  i  są równoległe, mają przeciwne zwroty i taką samą długość, to wektory  i  są przeciwne.


Przykład 3
Dane są wektory  i . Wyznacz wektor .



Różnica wektorów  i jest wektorem .


Twierdzenie 5
Środkiem odcinka AB, gdzie , jest punkt .


Przykład 4
Dane są punkty  i . Wyznacz punkt  należący do odcinka  w taki sposób, że


Warunek
 jest równoważny zapisowi:

Niech . Zapisujemy:




Zatem szukany punkt Q ma współrzędne .



Zadania do zrobienia


1. Dane są wektory .Oblicz współrzędne i długość wektora:

a)

b)

Odp. a)

b) .


2. Wyznacz liczbę m, dla której wektory  oraz   są:

a) równe

b) przeciwne

c) równoległe

Odp. a) m = 0

b)     

c) m


3. Wyznacz współrzędne środka odcinka AB, jeśli:

a)


b)



Odp. a)



b)


4. Dane są trzy wierzchołki równoległoboku ABCD. Oblicz współrzędne czwartego wierzchołka oraz współrzędne punktu P przecięcia przekątnych, jeśli:


 

Odp.