Кратко сделай конспект (§1 «Координаты вектора», главы X «Метод координат», п. 86–87, с. 227–230).
Лемма о коллинеарных векторах. Если
Доказательство. Возьмём
- Если
, то , векторы и сонаправлены. - Если
, то , векторы и снова сонаправлены. - В обоих случаях длины равны:
. Значит, .
Разложение вектора. Если
Теорема. Любой вектор на плоскости можно разложить по двум неколлинеарным векторам, причём коэффициенты разложения определяются единственным образом.
Доказательство. Пусть
- Возможность разложения.
- Если
коллинеарен , то по лемме , то есть . - Если
не коллинеарен ни , ни : отложим от точки векторы , , . Через проведём прямую, параллельную , она пересекает прямую в точке . По правилу треугольника . Векторы и коллинеарны и , поэтому , . Следовательно, .
- Единственность. Пусть есть ещё одно разложение
. Вычитая, получаем:
Если
- Прямоугольная система координат: две взаимно перпендикулярные прямые, на каждой выбрано направление и единица измерения отрезков.
- Координатные векторы
и — единичные векторы, отложенные от начала координат : направлен по оси , — по оси . Они неколлинеарны. - Любой вектор раскладывается по ним:
. Коэффициенты и единственны и называются координатами вектора . Запись: . - Пример (рис.
): , . - Нулевой вектор:
, то есть . - Если
, то и : координаты равных векторов соответственно равны.
Правило
(Правила
Единственность разложения следует из неколлинеарности векторов: иначе один выражался бы через другой. Поэтому координаты вектора определены однозначно.
Конспект: лемма о коллинеарных векторах (
