Энциклопедический словарь юного математика (Савин) - страница 34

Каждый из направленных отрезков, составляющих вектор (рис. 1), можно назвать представителем этого вектора. Вектор, представителем которого является направленный отрезок, идущий от точки A к точке B, обозначается через . На рис. 1 имеем  

, т.е.
 и
 - это один и тот же вектор (представителями которого являются оба направленных отрезка, выделенных на рис. 1). Иногда вектор обозначают малой буквой со стрелкой: , .

Вектор, изображаемый направленным «отрезком», у которого начало и конец совпадают, называется нулевым; он обозначается через

, т.е.
. Два параллельных вектора, имеющих одинаковые длины, но противоположные направления, называются противоположными. Если вектор обозначен через , то противоположный ему вектор обозначается через
.

Назовем основные операции, связанные с векторами.

I. Откладывание вектора от точки. Пусть  - некоторый вектор и A - точка. Среди направленных отрезков, являющихся представителями вектора , имеется направленный отрезок, начинающийся в точке A. Конец B этого направленного отрезка называется точкой, получающейся в результате откладывания вектора  от точки A (рис. 2). Эта операция обладает следующим свойством:

I1. Для любой точки A и любого вектора  существует, и притом только одна, точка B, для которой .

Рис. 2

Сложение векторов. Пусть  и  - два вектора. Возьмем произвольную точку A и отложим вектор  от точки A, т.е. найдем такую точку B, что

 (рис. 3). Затем от точки B отложим вектор , т. е. найдем такую точку C, что
. Вектор  называется суммой векторов  и  и обозначается через . Можно доказать, что сумма
 не зависит от выбора точки A, т.е. если заменить A другой точкой A>1, то получится вектор
, равный
 (рис. 3). Из определения суммы векторов вытекает, что для любых трех точек A,B,C справедливо равенство

I2:

(«правило трех точек»). Если ненулевые векторы  и  не параллельны, то их сумму удобно находить с помощью правила параллелограмма (рис. 4).

Рис. 3

Рис. 4

II. Основные свойства суммы векторов выражают следующие 4 равенства (справедливые для любых векторов

,
,
):

II1.

.

II2.

.

II3.

.

II4.

.

Заметим еще, что сумма нескольких векторов находится последовательным нахождением суммы двух из них. Например:

.

При этом, в каком бы порядке мы ни складывали заданные векторы, результат (как это вытекает из свойств, названных в пунктах II1, и II2) всегда будет одним и тем же. Например:

.

Далее, геометрически сумма нескольких векторов

 может быть получена следующим образом: надо направленные отрезки, являющиеся представителями этих векторов, последовательно отложить друг за другом (т.е. так, чтобы начало второго направленного отрезка совпадало с концом первого, начало третьего – с концом второго и т.д.); тогда вектор