Upload
ante-liovic
View
13
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
čč
Citation preview
Matematika 1
Katedra za matematiku, FSB
Zagreb, 2012Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 1 / 55
Sadrzaj
Sadrzaj:
1 Vektorska algebraVektori-uvodZbrajanje vektoraSuprotni vektor i oduzimanje vektoraMnozenje vektora brojem
2 Razlaganje vektora
3 Vektori u geometrijiVektori i tockePravac AB i duzina ABRavnina ABC i trokut 4ABC
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 2 / 55
Vektorska algebra Vektori-uvod
Skalarna velicina-velicina odredena iznosom.-npr. skalarne velicine su masa, temperatura,. . .
Vektorska velicina-velicina odredena iznosom i smjerom.-npr. vektorske velicine su pomak, brzina,sila. . .
Sa slike desno zakljucujemo~a = ~b jer imaju isti iznos ismjer.|a | = |c | ali a 6= c jer suim smjerovi razliciti.
~a ~b
~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 3 / 55
Vektorska algebra Vektori-uvod
Skalarna velicina-velicina odredena iznosom.-npr. skalarne velicine su masa, temperatura,. . .
Vektorska velicina-velicina odredena iznosom i smjerom.-npr. vektorske velicine su pomak, brzina,sila. . .
Sa slike desno zakljucujemo~a = ~b jer imaju isti iznos ismjer.|a | = |c | ali a 6= c jer suim smjerovi razliciti.
~a ~b
~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 3 / 55
Vektorska algebra Vektori-uvod
Zadatak 1.
Koje su od sjedecih tvrdnjiistinite:
(1) a i ~d imaju isti smjer(2) |a |> |e |(3) |b |= |c |(4) e =~d
~a
~b
~c
~d
~e
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 4 / 55
Vektorska algebra Zbrajanje vektora
Zbrajanje vektora
~a+~b
~a
~b
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 5 / 55
Vektorska algebra Zbrajanje vektora
Zbrajanje vektora je asocijativno:
(a +b )+c =a +(b +c )
~a+~b+
~c
~a
~b
~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 6 / 55
Vektorska algebra Zbrajanje vektora
Zbrajanje vektora je asocijativno:
a +b +c = (a +b )+c
~a+~b+
~c
~a
~b
~c
~a +~b
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 7 / 55
Vektorska algebra Zbrajanje vektora
Zbrajanje vektora je asocijativno:
a +b +c =a +(b +c )
~a+~b+
~c
~a
~b
~c
~ b+~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 8 / 55
Vektorska algebra Zbrajanje vektora
Zbrajanje vektora je komutativno:
a +b =b +a
~a +~b
~a
~b~b
~a
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 9 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
Suprotni vektor
~a
~a
|a |= |a | ali su to vektori suprotnog smjeraa b :=a +(b )
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 10 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
Nul-vektor
Zbroj vektora i njemu suprotnog vektora je nul-vektor, u oznaci0 .
a +(a ) =0
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 11 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
Oduzimanje vektora
Oduzimanje vektora je definirano na sljedeci nacin:
a b :=a +(b )
~a~b
~a
~b~b
~a
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 12 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
PRAVILO PARALELOGRAMA
~a~b
~a+~b
~a
~b
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 13 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
Zadatak 2.
(a)
~a
~b(b)
~a
~b
Precrtajte vektore i skicirajte vektore:(i) a +b (ii) a b (iii) b a
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 14 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
Rjesenje:(a)
(i)
~a
~b~b
~a +~b
(ii)
~a
~b ~a~b
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 15 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
(iii)
~a
~b
~b~a
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 16 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
(b)(i)
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 17 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
(ii)~a
~b
~b
~a ~b(iii)
~a
~b
~b
~b~a
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 18 / 55
Vektorska algebra Suprotni vektor i oduzimanje vektora
Zadatak 3.
~a
~b
~c Precrtajte vektore i skicirajtevektore:(i) a +b(ii) a +b c(iii) a b c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 19 / 55
Vektorska algebra Mnozenje vektora brojem
Mnozenje vektora brojem
~a
k~a
k > 0
k < 0
k~a
|ka |= |k ||a |
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 20 / 55
Vektorska algebra Mnozenje vektora brojem
Mnozenje vektora brojem
Vektori a i ka su kolinearni.Npr.
~a
3~a
12~a2~a~a
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 21 / 55
Vektorska algebra Mnozenje vektora brojem
Distributivnost
Distributivnost: k(a +b ) = ka +kb
~a k~a
~b
k~b
~a+~b
k(~a+
~b)
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 22 / 55
Vektorska algebra Mnozenje vektora brojem
Distributivnost
Distributivnost: k(a +b ) = ka +kb
~a k~a
~b
k~b
~a+~b
k(~a+
~b)
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 22 / 55
Vektorska algebra Mnozenje vektora brojem
Zadatak 4.
Zadan je vektor a na slici.Skicirajte vektore
2a , 3a , 0.5a , 1.2a ~a
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 23 / 55
Vektorska algebra Mnozenje vektora brojem
Zadatak 5.
Zadani su vektori a i b na slici.Skicirajte vektore
2a 3b ,12a +b ,
a 32b .
~a
~b
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 24 / 55
Razlaganje vektora
Razlaganje vektora
Ako razlozimo vektor c sa slike pomocu vektora a i b
~c0.7~b
~b
~a 1.5~a
onda je c = 0.7a +1.5b .
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 25 / 55
Razlaganje vektora
Razlaganje vektora
Ako razlozimo vektor c sa slike pomocu vektora a i b
~c0.7~b
~b
~a 1.5~a
onda je c = 0.7a +1.5b .
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 25 / 55
Razlaganje vektora
Opcenito c = t1a + t2b
t1, t2 su realni brojevi.
Primjer 1.
Razlozite vektor c sa slikepomocu vektora a i b
~a
~b
~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 26 / 55
Razlaganje vektora
Opcenito c = t1a + t2b
t1, t2 su realni brojevi.
Primjer 1.
Razlozite vektor c sa slikepomocu vektora a i b
~a
~b
~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 26 / 55
Razlaganje vektora
Rjesenje :
~a
~b
~c2~b
0.8~a
c = 0.8a 2b .
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 27 / 55
Razlaganje vektora
Zadatak 6.
Zadani su vektori a , b i c . Razlozite vektor c u smjeru vektoraa i b (otprilike sa slike napravite razlaganje):(a)
~a
~b
~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 28 / 55
Razlaganje vektora
(b)
~a
~b
~c(c)
~a
~b
~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 29 / 55
Razlaganje vektora
(c)
~a
~b
~c
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 30 / 55
Razlaganje vektora
Primjer 2.Srednjica je 1/2 osnovice i s njom je paralelna.
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 31 / 55
Razlaganje vektora
Vektorski dokaz :
~a ~b
~a~b
12~a 1
2~b
12~a 1
2~b
12a 12
b = 12(
a b ).
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 32 / 55
Razlaganje vektora
Primjer 3.Polovista stranica bilo kojeg cetverokuta cine paralelogram.
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 33 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Vektori i tocke
A
B
AB
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 34 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Vektori i tocke
A
B
C
D
AB+
BC+
CD =
AD
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 35 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Vektori i tocke
A
B
C
D
AB+
BC+
CD =
AD
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 35 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Vektori i tocke
A
B
C
D
AB+
BC+
CD =
AD
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 35 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Vektori i tocke
A
B
C
D
E
AB+
BC+
CD+
DE +
EA=
=AA=
0 (nulvektor)
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 36 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Radijvektori s ishodistem O
A
B
C
OrA = OArB = OB
rC = OC
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 37 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Radijvektori s ishodistem O
Bilo koji vektorAB moze se izraziti preko radijvektora:
O
B
A
OB =
OA+
AB
AB =OBOAAB =rB rA
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 38 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Zadatak 7.
Zadane su tocke A, B, C, D.Ucrtaj radijvektore rA , rB ,rC , rD . Pomocu njih izrazi vek-tore(a)AB,
BA,
AC,
BC,
CD
(b) 2ABCD, 12
BC+ 13
AB
BC+
CD,
AB+
BC+
CA.
A
B
C
D
O
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 39 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
Rjesenje :
A
B
C
D
O
rA
rBrC
rD
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 40 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
(a)
AB =rB rABA=rA rBAC =rC rABC =rC rBCD =rD rC
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 41 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
(b)
2ABCD = 2(rB rA) (rD rC)
= 2rB 2rA rD +rC
12BC+
13AB =
12(rC rB )+ 13(
rB rA)
=12rC 16
rB 13rA
BC+
CD =rC rB +rD rC
=rD rB =
BD
AB+
BC+
CA=rB rA +rC rB +rA rC =
0
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 42 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
(b)
2ABCD = 2(rB rA) (rD rC)
= 2rB 2rA rD +rC12BC+
13AB =
12(rC rB )+ 13(
rB rA)
=12rC 16
rB 13rA
BC+
CD =rC rB +rD rC
=rD rB =
BD
AB+
BC+
CA=rB rA +rC rB +rA rC =
0
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 42 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
(b)
2ABCD = 2(rB rA) (rD rC)
= 2rB 2rA rD +rC12BC+
13AB =
12(rC rB )+ 13(
rB rA)
=12rC 16
rB 13rA
BC+
CD =rC rB +rD rC
=rD rB =
BD
AB+
BC+
CA=rB rA +rC rB +rA rC =
0
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 42 / 55
Vektori u geometriji Vektori i tocke
(b)
2ABCD = 2(rB rA) (rD rC)
= 2rB 2rA rD +rC12BC+
13AB =
12(rC rB )+ 13(
rB rA)
=12rC 16
rB 13rA
BC+
CD =rC rB +rD rC
=rD rB =
BD
AB+
BC+
CA=rB rA +rC rB +rA rC =
0
Katedra za matematiku (FSB, Zagreb) Matematika 27. rujna 2013. 42 / 55
Vektori u geometriji Pravac AB i duzina AB
Pravac AB i duzina AB
O
A
B
0