Высшая математика для технических университетов. Часть II. Аналитическая геометрия. Задорожный В.Н - 19 стр.

UptoLike

1. Скаляры и векторы 19
Решение. Для заданного четырехугольника построим векторы
AB,
DC и
EF
(рис. 14,a) и вспомогательные векторы
ED,
EA;
CF ,
BF , которые, согласно
условию задачи, свя заны ра венствами
ED =
EA,
CF =
BF . (1.32)
Теперь для вектора
EF , согласно правилу многоугольника, можно записать два
равенства
EF =
ED +
DC +
CF ,
EF =
EA +
AB +
BF ,
просуммировав которые, получим
2
EF = (
ED +
EA) + (
AB +
DC) + (
CF +
BF ).
Отсюда с уч¨етом (1.32) получим
2
EF =
AB +
DC
и, соо тветственно,
EF =
1
2
(
AB +
DC), (1.33)
что и требовалось доказать.
Рис. 14.
Перейд¨ем теперь ко второй части задачи. Если четырехугольник ABCD
является трапецией, то векторы
AB,
DC и
EF коллинеарны (рис. 14,б). Для
коллинеарных векторов из векторного равенства (1.33) следует скалярное ра-
венство для модулей
|
EF | =
1
2
(|
AB| + |
DC|),
эквивалентное теореме о средней линии трапеции.
1.3. Линейные зависимости между векторами
Выше выражением (1.16) мы ввели понятие линейной комбинации векторов.
Оказывается, это понятие является основным для формулировки их линейной
зависимости, которая, в свою очередь, является ва жной алгебраической харак-
теристикой взаимного расположения векторов, входящих в линейную комбина-
цию.
Система векторов ~a
1
,~a
2
, . . . ,~a
n
называется линейно зависимой, если их
линейная комбинация обращается в нуль:
α
1
~a
1
+ α
2
~a
2
+ . . . + α
n
~a
n
= 0, (1.34)