Как найти орт вектора
Перейти к содержимому

Как найти орт вектора

Орт вектора

Ортом или единичным вектором \bar{e}называется вектор, модуль которого равен единице.

Примеры решения задач на нахождение орта вектороа

Задание Проверить, является ли вектор \bar{a}=\left(\frac{1}{2} ;\; \frac{\sqrt{3} }{2} \right)единичным?
Решение Найдем длину этого вектора, она равна корню квадратному из суммы квадратов координат:

\[\left|\bar{a}\right|=\sqrt{\left(\frac{1}{2} \right)^{2} +\left(\frac{\sqrt{3} }{2} \right)^{2} } =\sqrt{\frac{1}{4} +\frac{3}{4} } =\sqrt{\frac{4}{4} } =1\]

Поскольку длина вектора \bar{a}равна единице, то этот вектор является ортом.

Чтобы найти орт \bar{e}некоторого вектора \bar{a}, необходимо это вектор поделить на его модуль:

\[\bar{e}=\frac{\bar{a}}{\left|\bar{a}\right|} ,\]

то есть каждую координату вектора \bar{a}поделить на число, равное его длине.

Задание Найти орт вектора \bar{a}=\left(0;\; 3;\; 4\right)
Решение Искомый орт

\[\bar{e}=\frac{\bar{a}}{\left|\bar{a}\right|} \]

Найдем модуль вектора \bar{a}как корень квадратный из суммы квадратов его координат:

Что такое орты

На рисунке 1 изображены орты для двумерного а) и трехмерного б) случаев.

Орты сонаправлены с осями, на которых они лежат:

  • Орт \( \vec \) направлен вдоль оси Ox;
  • Орт \( \vec \) направлен вдоль оси Oy;
  • Орт \( \vec \) направлен вдоль оси Oz;

Орты обладают единичной длиной:

Все три орта взаимно перпендикулярны. Перпендикулярные векторы часто называют ортогональными.

Любые два орта из трех, лежат в одной плоскости:

  • Орты \( \vec \) и \( \vec \) лежат в плоскости xOy;
  • Орты \( \vec \) и \( \vec \) лежат в плоскости xOz;
  • Орты \( \vec \) и \( \vec \) лежат в плоскости yOz;

Векторы, лежащие в одной плоскости, называют компланарными. Об этом подробно написано «здесь» (откроется в новой вкладке).

Координаты вектора можно указать двумя способами. Либо, перечислив эти координаты в скобках, либо, с помощью разложения вектора по ортам.

Как найти орт вектора

Задание. На плоскости задан вектор $\bar=(-2 ; 2)$ . Найти его орт.

Решение. Для нахождения орта заданного вектора воспользуемся формулой:

Подставляя заданные координаты, получим:

Задание. Даны точки $A(3 ;-1 ; 4)$ и $B(2 ; 0 ; 2)$ . Найти орт вектора $\overline$

Решение. Найдем координаты вектора $\overline$, для этого из координат конца вектора (точки $B$ ) вычтем соответствующие координаты начала (точки $A$ ):

Для нахождения орта полученного вектора воспользуемся формулой

Подставим в неё координаты вектора $\overline$, будем иметь:

Таким образом, орт вектора $\overline$ имеет координаты $\bar=\left(-\frac<1><\sqrt<6>> ; \frac<1><\sqrt<6>> ;-\frac<2><\sqrt<6>>\right)$

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *