การทำความเข้าใจเวกเตอร์ในคณิตศาสตร์และฟิสิกส์

เวกเตอร์ในคณิตศาสตร์และฟิสิกส์สามารถกำหนดเป็นวัตถุทางเรขาคณิตที่มีขนาดและทิศทางได้ เวกเตอร์แสดงด้วยลูกศรโดยที่ฐานของลูกศรแสดงจุดจับ (จุดเริ่มต้น) ของเวกเตอร์ความยาวของลูกศรบ่งชี้ขนาดหรือค่าของเวกเตอร์ (ยิ่งลูกศรยาวเท่าไหร่ค่าหรือมูลค่าของเวกเตอร์ก็จะยิ่งมากขึ้นและในทางกลับกัน) ในขณะที่ลูกศรระบุทิศทางของเวกเตอร์

เวกเตอร์ A ถึง B

ในการเขียนหากเวกเตอร์เริ่มต้นที่จุด A และสิ้นสุดที่จุด B ก็สามารถเขียนด้วยตัวอักษรขนาดเล็กด้านบนซึ่งมีเส้น / ลูกศรเหมือนเวกเตอร์หรือเวกเตอร์หรือด้วย:

เวกเตอร์ A ถึง B

ประเภทของเวกเตอร์

เวกเตอร์ในคณิตศาสตร์แบ่งออกเป็น 4 ประเภท ได้แก่

เวกเตอร์ตำแหน่ง

เวกเตอร์ที่มีจุดเริ่มต้นที่ 0 (0,0) และจุดจบคือ A (a1, a2)

เวกเตอร์ศูนย์

"เวกเตอร์ศูนย์" ( เวกเตอร์ว่าง  หรือ  เวกเตอร์ศูนย์ ) คือเวกเตอร์ที่มีความยาว "ศูนย์" เขียนเวกเตอร์พิกัดนี้คือ (0,0,0) และมักจะได้รับสัญลักษณ์{\ displaystyle {\ vec {0}}}หรือ  0 เวกเตอร์นี้แตกต่างจากเวกเตอร์อื่นตรงที่ไม่สามารถทำให้เป็นมาตรฐานได้ (นั่นคือไม่มีเวกเตอร์หน่วยใดที่เป็นผลคูณของเวกเตอร์ศูนย์) ผลรวมของเวกเตอร์ศูนย์กับเวกเตอร์  a  คือ  a  (นั่นคือ  0 + a = a )

เวกเตอร์ศูนย์ไม่มีทิศทางเวกเตอร์ที่ชัดเจน

เวกเตอร์หน่วย

คือเวกเตอร์ที่มีความยาว "หนึ่ง" โดยปกติเวกเตอร์หน่วยจะใช้เพื่อระบุทิศทางเท่านั้น เวกเตอร์ของความยาวใด ๆ สามารถหารด้วยความยาวเพื่อให้ได้เวกเตอร์หน่วย สิ่งนี้เรียกว่าเวกเตอร์ "normalizing" หน่วยเวกเตอร์มักจะแสดงเป็น "หมวก" มากกว่าตัวพิมพ์เล็ก "A" ในขณะที่  -

ปกติเวกเตอร์   = [ 123 ] แบ่งเวกเตอร์โดยความยาวของมัน || ||. ดังนั้น:

เวกเตอร์หน่วย

เวกเตอร์ฐาน

เวกเตอร์หน่วยที่ตั้งฉากกัน ในเวกเตอร์ปริภูมิสองมิติ ( R 2 ) มีเวกเตอร์ฐานสองตัวคือเวกเตอร์ฐาน= (1, 0) และเวกเตอร์ฐาน= (0, 1)

ความเหมือนของเวกเตอร์สองตัว

เวกเตอร์สองตัวจะถูกกล่าวว่าเหมือนกันหากมีความยาวและทิศทางเท่ากัน

เวกเตอร์ขนาน

การจัดตำแหน่งของเวกเตอร์สองตัว

เวกเตอร์สองตัวเรียกว่าขนาน (ขนาน) ถ้าเส้นที่เป็นตัวแทนของเวกเตอร์ทั้งสองขนานกัน

การดำเนินการเวกเตอร์

การคูณสเกลาร์

เวกเตอร์สามารถคูณด้วยสเกลาร์ซึ่งส่งผลให้เป็นเวกเตอร์เช่นกันเวกเตอร์ที่ได้คือ:

การคูณสเกลาร์

การบวกเวกเตอร์และการลบเวกเตอร์

ตัวอย่างเช่นเวกเตอร์a = a 1 i  +  a 2 j  +  a 3 k  และ  b = b 1 i  +  b 2 j  +  b 3 k

ผลลัพธ์ของบวก b คือ: ปัญหาการเพิ่มเวกเตอร์

การลดเวกเตอร์ยังใช้ได้โดยการแทนที่เครื่องหมาย + เป็นเครื่องหมาย -