Задача про векторы: две неколлинеарные вектора a и b. Нужно на чертеже изобразить несколько векторов, которые:
- а) сонаправлены с a (то есть параллельны a и направлены в ту же сторону),
- б) сонаправлены с b,
- в) противоположно направлены вектору b,
- г) противоположно направлены вектору a.
Решение и пошаговая инструкция
- Условие
- Векторы a и b неколлинеарны: они не лежат на одной прямой. Это означает, что направление вектора a не совпадает с направлением вектора b, и они образуют плоскость. На чертеже можно разместить их так, чтобы они выходили из одной точки (из начала координат), либо просто нарисовать их в любом положении, сохранив их направления.
- Как их правильно изображать (общая идея)
- Параллельность кa: любой вектор, который является скалярным кратным a с положительным множителем, т.е. t>0, будет сонаправленным с a.
- Параллельность кb: любой вектор, равный s b с s>0, будет сонаправленным с b.
- Противоположно направленный кb: любой вектор, равный -s b с s>0.
- Противоположно направленный кa: любой вектор, равный -t a с t>0.
- Конкретный пример (чтобы было понятнее) Чтобы вам было проще понять, можно выбрать конкретные координаты для a и b. Например:
- Пусть a = (4, 0) — идём по положительному направлению вдоль оси x.
- Пусть b = (0, 3) — идём по положительному направлению вдоль оси y. Эти два вектора неколлинеарны (один горизонтален, другой вертикален).
Теперь по пунктам: а) Со-направленные с a
- На линии, параллельной a (то есть по горизонтали вправо/влево), поставьте несколько векторов с хвостами в разных точках и рисуйте стрелки вправо (в том же направлении, что и a). Например:
- вектор длиной 4 по оси x: от (0,0) до (4,0) — это сам a;
- вектор длиной 8 по оси x: от (1,0) до (9,0);
- вектор длиной 2 по оси x: от (−2,0) до (0,0). Все эти векторы сонаправлены с a (направление вправо).
б) Со-направленные с b
- По вертикали вверх: рисуйте несколько стрелок вверх с хвостами в разных точках x-координаты, например:
- от (0,0) до (0,3) — копия b;
- от (1,0) до (1,3) — копия b той же длины;
- от (0,1) до (0,7) — копия 2-ой длины, но в том же направлении вверх. Все они сонаправлены с b (направление вверх).
в) Противоположно направленные вектору b
- По вертикали вниз: рисуйте стрелки вниз на тех же или других горизонталях, например:
- от (0,2) до (0,−1) — противоположно направленный к b;
- от (2,0) до (2,−3) и т.д.
г) Противоположно направленные вектору a
- По горизонтали влево: рисуйте стрелки в противоположном направлении по оси x, например:
- от (1,0) до (−3,0) — противоположно направленный к a;
- от (0,0) до (−4,0) — ещё пример.
- Что важно запомнить
- Любой вектор, параллельный a, можно записать как t a, где t > 0 (для сонаправленного). Противоположно направленный кa — это -t a, где t > 0.
- Аналогично для b: параллельные к b — s b (s>0), противоположно направленные к b — -s b (s>0).
- Поскольку a и b неколлинеарны, такие группы векторов можно размещать на разных линиях параллельно a и b без путаницы.
- Альтернативный способ для прояснения (координатный)
- Если вам нужно показать на чертеже ясно и точно, можно выбрать конкретные точки и нарисовать копии векторов как стержни (отрезки) с стрелками:
- a = (4,0): стрелка вправо длиной 4.
- b = (0,3): стрелка вверх длиной 3.
- Со-направленные к a: стрелки вправо любой длины, начинающиеся в точках на линии y = const (например, y = 1, y = −2 и т. п.).
- Со-направленные к b: стрелки вверх любой длины, начинающиеся на линии x = const.
- Противоположно направленные к b: стрелки вниз.
- Противоположно направленные к a: стрелки влево.
- Итог
- На вашем чертеже должны оказаться:
- несколько стрелок вдоль направления a (сонаправленные),
- несколько стрелок вдоль направления b (сонаправленные),
- несколько стрелок вдоль направления −b (противоположно b),
- несколько стрелок вдоль направления −a (противоположно a).
- Все эти стрелки изображаются как копии направлений a и b с различной длиной, но с соблюдением направления.
Если хотите, могу привести готовый пример с конкретными координатами и предложить схему чертежа (пометить точки, дать точные координаты концов стрелок). Также могу помочь проверить соответствие всех элементов задачи после того, как вы нарисуете чертёж.