Батлав.............................. Сургалтын албаны дарга Г. Мөнхзаяа


Лекц №2
                                             Вектор
        Бидний өдөр тутмын амьдралд янз бүрийн хэмжигдэхүүн тааралддаг.Тэдгээрийн
зарим    нь    зөвхөн    тоон      утгаараа,зарим     нь   тоон    утга   болон   чиглэлээрээ
тодорхойлогддог.Зөвхөн      тоон     утгаараа   тодорхойлогддог     хэмжигдэхүүнийг   скаляр
                                         0
хэмжигдэхүүн гэнэ.Жишээ нь: S,V,m,t ,урт ,өргөн гэх мэт.
Тоон утга болон чиглэлээрээ тодорхойлогддог хэмжигдэхүүнийг вектор хэмжигдэхүүн
гэнэ.Жишээ нь : хурд,хүч,хурдатгал гэх мэт.
Геометрт вектор хэмжигдэхүүнийг чиглэлтэй хэрчмээр дүрсэлдэг.Чиглэлтэй хэрчмийн урт
нь вектор хэмжигдэхүүний тоон утгыг,чиглэл нь вектор хэмжигдэхүүний чиглэлийг заана.
                    B
 A                          AB гэж тэмдэглэнэ.Жижиг үсгээр ч тэмдэглэж болно.

Векторын уртыг уг векторын модуль гээд AB , a гэх мэт тэмдэглэнэ.Урт нь 0- тэй тэнцүү

векторыг тэг вектор гээд 0 гэж тэмдэглэнэ. 0 -ыг дурын чиглэлтэй гэж үзнэ.Урт нь нэгтэй
тэнцүү векторыг нэгж вектор гэнэ.Ямар нэг шулуунтай параллель векторуудыг коллинеар

векторууд гээд AB // CD гэж тэмдэглэнэ. Коллинеар, модулиараа тэнцүү, ижил чиглэлтэй

векторуудыг тэнцүү векторууд гээд            AB  CD гэж тэмдэглэнэ. Тэнцүү векторын
тодорхойлолтоос векторыг параллелиар зөөхөд анхны вектортой тэнцүү вектор гарна гэж
харагдаж байна. Иймээс векторыг геометрт чөлөөт вектор гэнэ.

0-ээс ялгаатай дурын векторын хувьд түүнтэй модулиараа тэнцүү боловч чиглэл нь эсрэг

байх векторыг түүний эсрэг вектор гэнэ. AB -ийн эсрэг векторыг - AB гэж тэмдэглэнэ.

Векторуудыг нэмэх,хасах,тоогоор үржүүлэх үйлдлүүдийг вектор дээрх шугаман үйлдлүүд
гэнэ.

     1. Векторуудыг нэмэх:




1|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
Векторын нэмэх үйлдлийн чанар:

     1. a  b  b  a                /байр солих хууль/

                        
     2. a  b  c  a  b  c        /хэсэглэн нэгтгэх хууль/


               
     3. a   a  0

     4. a  0  a
Векторуудын ялгавар:

Хэрэв b  d  a байвал d -г a -оос b -г хассан ялгавар гээд d  a  b гэж тэмдэглэнэ.
/ялгавар векторын чиглэл хасагдагч векторын төгсгөл рүү хандсан байна./

Векторыг тоогоор үржих:

Дараах 2 нөхцлийг хангах b -ийг a ,  тоо 2-ын үржвэр гэнэ.


        1.   ba

        2. a, b векторууд   0 үед ижил,   0 үед эсрэг чиглэлтэй байна.

Энэ тодорхойлолтоос харахад 2 векторын коллинеар байх нөхцөл нь b   a байна.

     Векторыг тоогоор үржих үйлдлийн үндсэн чанарууд :

1. a 1  a

2.   a  b     a    b
3.      a   a   a
        
4.   a   a
                             Векторуудын шугаман хамаарал,суурь вектор

        Векторуудын харилцан байршлыг тодорхойлохын тулд тэдгээрийн хоорондын
шугаман хамаарал гэсэн ойлголтыг оруулж ирдэг.

Тодорхойлолт1: 1  1  2  2  ...  n  n  0 тэнцэтгэл 1  2  ...  n  0 байхад биелж

                                                                                     
байвал  i , i  1, n -уудыг шугаман хамааралгүй векторууд гэнэ.Дээрх тэнцэтгэл i , i  1, n   
2|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
     
тоонуудын ядаж нэг нь 0-ээс ялгаатай үед биелж байвал  i , i  1, n векторуудыг шугаман

хамааралтай векторууд гэнэ.

Хэрэв векторууд шугаман хамааралтай бол ядаж нэг векторыг бусдын шугаман эвлүүлэгт
бичиж болно. Хавтгай болон огторгуй дахь векторуудын шугаман хамаарлыг авч үзье.
Теорем: Хавтгай дахь дурын 3 вектор шугаман хамааралтай.
Тодорхойлолт2: Нэг хавтгай дээр орших,эсвэл нэг хавтгайтай параллель векторуудыг
компланар векторууд гэнэ.
Тодорхойлолт3: Огторгуй дахь дурын 4 вектор шугаман хамааралтай.
Тодорхойлолт4: Хавтгай дахь шугаман хамааралгүй дурын 2 векторыг хавтгайн суурь
гэнэ. 3 дахь вектор болгоныг энэ сууриудаар задалж болно.Суурь нь  1 ,  2 байг.


a  1  1  2  2 гэж задлах ба 1 , 2  -г аффин координат гэнэ.

Тодорхойлолт5: Огторгуй дахь шугаман хамааралгүй дурын 3 векторыг огторгуйн суурь

гэнэ.4 дэх вектор болгоныг энэ 3-аар задалж болно. a  1  1  2  2  3  3      байх

1 , 2 , 3  аффин координат гэнэ.

                               Векторын тэнхлэг дээрх проекц

Тодорхойлолт1: Цэгээс тэнхлэгт буулгасан  -ын суурийн цэгийг уг цэгийн тэнхлэг
дээрх проекц гэнэ.




A1B1 хэрчмийн уртыг AB -ын чиглэл  -ын чглэлтэй давхцаж байвал              + давхцахгүй

байвал - тэмдэгтэйгээр авсныг AB -ын  тэнхлэг дээрх проекц гээд пр  AB = A1 B1 гэж

тэмдэглэнэ.  тэнхлэгийг AB  A1 M -тэй давхцуулахаар цагийн зүүний эсрэг чиглэлээр

эргүүлэхэд үүсэх хамгийн бага өнцгийг AB ,  2-ын хоорондох өнцөг гэнэ. 0    180 0
Теором: Векторын тэнхлэг дээрх проекц нь векторын уртыг уг вектор ,тэнхлэг 2-ын
хоорондох өнцгийн cos -аар үржүүлсэнтэй тэнцүү.

Декартын тэгш өнцөгт суурь,векторын координат
3|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
Харилцан  3 нэгж вектор авч үзье.Нэг хавтгайд оршихгүй тул огторгуйн суурь
болно.Үүнийг тэгш өнцөгт Декартын координатын системийн ортогональ суурь гэнэ.




                                   z-аппликат




Oz тэнхлэгийн эерэг чиглэлээс харахад Ox тэнхлэгийг Oy -тэй давхцуулахаар эргүүлэхэд
үүсэх хамгийн бага өнцөг нь цагийн зүүний эсрэг чиглэлд үүсэхээр байвал энэ системийг
баруун систем гэнэ.

      M цэг авч үзье. OM -ыг M цэгийн радиус вектор гэнэ. пр Ox OM  x; пр Oy OM  y ; пр

Oz   OM  z гэе. M x; y; z  -г M цэгийн координатууд гэнэ.


OM  x 2  y 2  z 2              /параллелопипедийн диагональ тул/


Хавтгайн векторуудын олонлогийг R2;огторгуйн векторуудын олонлогийг R3 гэе.

Координатаараа             өгөгдсөн         векторууд           дээрх   шугаман   үйлдлүүд   дараах   байдлаар
илэрхийлэгдэнэ.

           ax1 ; y1 ; bx2 ; y 2 ; a; b  R 2
      1.


      2. a  b  x1  x 2 ; y1  y 2 

      3.  a  x1 ; y1 

      4. x1=x2;y1=y2  a  b

ТОД.        ax1 ; y1 ; z1 ; bx 2 ; y 2 ; z 2 ; a; b  R 3


                    1. a  b  x1  x 2 ; y1  y 2 ; z1  z 2 


                    2.  a  x1 ; y1 ; z1 

4|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
3.x1=x2;y1=y2 ;z1=z2  a  b

Векторын урт

                a  x12  y12 ;       a  x12  y12  z12


OM радиус векторын Ox;Oy;Oz тэнхлэгүүдтэй үүсгэж байгаа өнцгүүдийг  ,  ,  гэвэл

          x               x                      y              y                      z            z
cos                              ; cos                               ; cos                            ;
          OM         x2  y2  z2               OM          x2  y2  z2               OM       x2  y2  z2


cos  ; cos  ; cos  -г OM радиус векторын чиглүүлэгч cos гэнэ./Векторын чиглэлийг ол
гэвэл чиглүүлэгч cos -уудыг ол гэсэн үг./

cos 2   cos 2   cos 2   1

2 векторын коллинеар байх нөхцөлийг координатаар нь илэрхийлбэл:

                                                  x1 y 1 z 1
a   b  x1  x 2 ; y1  y 2 ; z1  z 2           
                                                  x2 y2 z2

2 цэгийн хоорондох зай.

M 1 M 2  OM 2  OM 1  x 2  x1 ; y 2  y1 ; z 2  z1 
M1M 2        x 2  x1 2   y 2  y1 2  z1  z 2 2

Хэрчмийг өгөгдсөн харьцаагаар хуваах:

     AM
             байх M(x,y,z) цэгийг олъѐ. M  AB байвал M цэгийн AB хэрчмийг хуваасан
     MB
хуваалтыг дотоод хуваалт гэх ба энэ үед   0 байна. M  AB байвал M цэгийн AB
хэрчмийг хуваасан хуваалтыгхуваалт гэх ба энэ үед   0 байна

                                             OM  OA                                                    OA   OB
AM  OM  OA; MB  OB  OM                                      1OM  OA   OB  OM                     
                                             OB  OM                                                       1
  x  x 2 y1  y 2 z1  z 2 
M 1       ;         ;          
  1       1       1  

5|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
  1 бол M нь AB хэрчмийн дундаж цэг болно.

Векторуудын скаляр үржвэр :

                                                                  
Тодорхойлолт1: 2 векторын скаляр үржвэр нь тоо байна. a  b буюу a b гэж тэмдэглэнэ.


ab  a b cos 


  2   векторын скаляр үржвэрийг координатаар нь илэрхийлбэл :
Скаляр үржвэрийн чанар:

           1. ab  ba

                      
           2. a  b   a b   ab

           3.     a b  c   ab  a c
                        2
           4. a a  a




6|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг

Lection 2

  • 1.
    Батлав.............................. Сургалтын албаныдарга Г. Мөнхзаяа Лекц №2 Вектор Бидний өдөр тутмын амьдралд янз бүрийн хэмжигдэхүүн тааралддаг.Тэдгээрийн зарим нь зөвхөн тоон утгаараа,зарим нь тоон утга болон чиглэлээрээ тодорхойлогддог.Зөвхөн тоон утгаараа тодорхойлогддог хэмжигдэхүүнийг скаляр 0 хэмжигдэхүүн гэнэ.Жишээ нь: S,V,m,t ,урт ,өргөн гэх мэт. Тоон утга болон чиглэлээрээ тодорхойлогддог хэмжигдэхүүнийг вектор хэмжигдэхүүн гэнэ.Жишээ нь : хурд,хүч,хурдатгал гэх мэт. Геометрт вектор хэмжигдэхүүнийг чиглэлтэй хэрчмээр дүрсэлдэг.Чиглэлтэй хэрчмийн урт нь вектор хэмжигдэхүүний тоон утгыг,чиглэл нь вектор хэмжигдэхүүний чиглэлийг заана. B A AB гэж тэмдэглэнэ.Жижиг үсгээр ч тэмдэглэж болно. Векторын уртыг уг векторын модуль гээд AB , a гэх мэт тэмдэглэнэ.Урт нь 0- тэй тэнцүү векторыг тэг вектор гээд 0 гэж тэмдэглэнэ. 0 -ыг дурын чиглэлтэй гэж үзнэ.Урт нь нэгтэй тэнцүү векторыг нэгж вектор гэнэ.Ямар нэг шулуунтай параллель векторуудыг коллинеар векторууд гээд AB // CD гэж тэмдэглэнэ. Коллинеар, модулиараа тэнцүү, ижил чиглэлтэй векторуудыг тэнцүү векторууд гээд AB  CD гэж тэмдэглэнэ. Тэнцүү векторын тодорхойлолтоос векторыг параллелиар зөөхөд анхны вектортой тэнцүү вектор гарна гэж харагдаж байна. Иймээс векторыг геометрт чөлөөт вектор гэнэ. 0-ээс ялгаатай дурын векторын хувьд түүнтэй модулиараа тэнцүү боловч чиглэл нь эсрэг байх векторыг түүний эсрэг вектор гэнэ. AB -ийн эсрэг векторыг - AB гэж тэмдэглэнэ. Векторуудыг нэмэх,хасах,тоогоор үржүүлэх үйлдлүүдийг вектор дээрх шугаман үйлдлүүд гэнэ. 1. Векторуудыг нэмэх: 1|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
  • 2.
    Векторын нэмэх үйлдлийнчанар: 1. a  b  b  a /байр солих хууль/     2. a  b  c  a  b  c /хэсэглэн нэгтгэх хууль/   3. a   a  0 4. a  0  a Векторуудын ялгавар: Хэрэв b  d  a байвал d -г a -оос b -г хассан ялгавар гээд d  a  b гэж тэмдэглэнэ. /ялгавар векторын чиглэл хасагдагч векторын төгсгөл рүү хандсан байна./ Векторыг тоогоор үржих: Дараах 2 нөхцлийг хангах b -ийг a ,  тоо 2-ын үржвэр гэнэ. 1. ba 2. a, b векторууд   0 үед ижил,   0 үед эсрэг чиглэлтэй байна. Энэ тодорхойлолтоос харахад 2 векторын коллинеар байх нөхцөл нь b   a байна. Векторыг тоогоор үржих үйлдлийн үндсэн чанарууд : 1. a 1  a 2. a  b     a    b 3.    a   a   a   4.   a   a Векторуудын шугаман хамаарал,суурь вектор Векторуудын харилцан байршлыг тодорхойлохын тулд тэдгээрийн хоорондын шугаман хамаарал гэсэн ойлголтыг оруулж ирдэг. Тодорхойлолт1: 1  1  2  2  ...  n  n  0 тэнцэтгэл 1  2  ...  n  0 байхад биелж    байвал  i , i  1, n -уудыг шугаман хамааралгүй векторууд гэнэ.Дээрх тэнцэтгэл i , i  1, n  2|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
  • 3.
     тоонуудын ядаж нэг нь 0-ээс ялгаатай үед биелж байвал  i , i  1, n векторуудыг шугаман хамааралтай векторууд гэнэ. Хэрэв векторууд шугаман хамааралтай бол ядаж нэг векторыг бусдын шугаман эвлүүлэгт бичиж болно. Хавтгай болон огторгуй дахь векторуудын шугаман хамаарлыг авч үзье. Теорем: Хавтгай дахь дурын 3 вектор шугаман хамааралтай. Тодорхойлолт2: Нэг хавтгай дээр орших,эсвэл нэг хавтгайтай параллель векторуудыг компланар векторууд гэнэ. Тодорхойлолт3: Огторгуй дахь дурын 4 вектор шугаман хамааралтай. Тодорхойлолт4: Хавтгай дахь шугаман хамааралгүй дурын 2 векторыг хавтгайн суурь гэнэ. 3 дахь вектор болгоныг энэ сууриудаар задалж болно.Суурь нь  1 ,  2 байг. a  1  1  2  2 гэж задлах ба 1 , 2  -г аффин координат гэнэ. Тодорхойлолт5: Огторгуй дахь шугаман хамааралгүй дурын 3 векторыг огторгуйн суурь гэнэ.4 дэх вектор болгоныг энэ 3-аар задалж болно. a  1  1  2  2  3  3 байх 1 , 2 , 3  аффин координат гэнэ. Векторын тэнхлэг дээрх проекц Тодорхойлолт1: Цэгээс тэнхлэгт буулгасан  -ын суурийн цэгийг уг цэгийн тэнхлэг дээрх проекц гэнэ. A1B1 хэрчмийн уртыг AB -ын чиглэл  -ын чглэлтэй давхцаж байвал + давхцахгүй байвал - тэмдэгтэйгээр авсныг AB -ын  тэнхлэг дээрх проекц гээд пр  AB = A1 B1 гэж тэмдэглэнэ.  тэнхлэгийг AB  A1 M -тэй давхцуулахаар цагийн зүүний эсрэг чиглэлээр эргүүлэхэд үүсэх хамгийн бага өнцгийг AB ,  2-ын хоорондох өнцөг гэнэ. 0    180 0 Теором: Векторын тэнхлэг дээрх проекц нь векторын уртыг уг вектор ,тэнхлэг 2-ын хоорондох өнцгийн cos -аар үржүүлсэнтэй тэнцүү. Декартын тэгш өнцөгт суурь,векторын координат 3|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
  • 4.
    Харилцан  3нэгж вектор авч үзье.Нэг хавтгайд оршихгүй тул огторгуйн суурь болно.Үүнийг тэгш өнцөгт Декартын координатын системийн ортогональ суурь гэнэ. z-аппликат Oz тэнхлэгийн эерэг чиглэлээс харахад Ox тэнхлэгийг Oy -тэй давхцуулахаар эргүүлэхэд үүсэх хамгийн бага өнцөг нь цагийн зүүний эсрэг чиглэлд үүсэхээр байвал энэ системийг баруун систем гэнэ.  M цэг авч үзье. OM -ыг M цэгийн радиус вектор гэнэ. пр Ox OM  x; пр Oy OM  y ; пр Oz OM  z гэе. M x; y; z  -г M цэгийн координатууд гэнэ. OM  x 2  y 2  z 2 /параллелопипедийн диагональ тул/ Хавтгайн векторуудын олонлогийг R2;огторгуйн векторуудын олонлогийг R3 гэе. Координатаараа өгөгдсөн векторууд дээрх шугаман үйлдлүүд дараах байдлаар илэрхийлэгдэнэ. ax1 ; y1 ; bx2 ; y 2 ; a; b  R 2 1. 2. a  b  x1  x 2 ; y1  y 2  3.  a  x1 ; y1  4. x1=x2;y1=y2  a  b ТОД. ax1 ; y1 ; z1 ; bx 2 ; y 2 ; z 2 ; a; b  R 3 1. a  b  x1  x 2 ; y1  y 2 ; z1  z 2  2.  a  x1 ; y1 ; z1  4|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
  • 5.
    3.x1=x2;y1=y2 ;z1=z2 a  b Векторын урт a  x12  y12 ; a  x12  y12  z12 OM радиус векторын Ox;Oy;Oz тэнхлэгүүдтэй үүсгэж байгаа өнцгүүдийг  ,  ,  гэвэл x x y y z z cos    ; cos    ; cos    ; OM x2  y2  z2 OM x2  y2  z2 OM x2  y2  z2 cos  ; cos  ; cos  -г OM радиус векторын чиглүүлэгч cos гэнэ./Векторын чиглэлийг ол гэвэл чиглүүлэгч cos -уудыг ол гэсэн үг./ cos 2   cos 2   cos 2   1 2 векторын коллинеар байх нөхцөлийг координатаар нь илэрхийлбэл: x1 y 1 z 1 a   b  x1  x 2 ; y1  y 2 ; z1  z 2    x2 y2 z2 2 цэгийн хоорондох зай. M 1 M 2  OM 2  OM 1  x 2  x1 ; y 2  y1 ; z 2  z1  M1M 2  x 2  x1 2   y 2  y1 2  z1  z 2 2 Хэрчмийг өгөгдсөн харьцаагаар хуваах: AM  байх M(x,y,z) цэгийг олъѐ. M  AB байвал M цэгийн AB хэрчмийг хуваасан MB хуваалтыг дотоод хуваалт гэх ба энэ үед   0 байна. M  AB байвал M цэгийн AB хэрчмийг хуваасан хуваалтыгхуваалт гэх ба энэ үед   0 байна OM  OA OA   OB AM  OM  OA; MB  OB  OM       1OM  OA   OB  OM   OB  OM  1  x  x 2 y1  y 2 z1  z 2  M 1 ; ;   1  1  1   5|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг
  • 6.
      1бол M нь AB хэрчмийн дундаж цэг болно. Векторуудын скаляр үржвэр :   Тодорхойлолт1: 2 векторын скаляр үржвэр нь тоо байна. a  b буюу a b гэж тэмдэглэнэ. ab  a b cos  2 векторын скаляр үржвэрийг координатаар нь илэрхийлбэл : Скаляр үржвэрийн чанар: 1. ab  ba       2. a  b   a b   ab 3. a b  c   ab  a c 2 4. a a  a 6|Боловсруулсан багш Г. Эрдэнэчимэг