Векторы и операции над векторами. Вектор

1. Что такое вектор?

2. Сложение векторов.

3. Равенство векторов.

4. Скалярное произведение двух векторов и его свойства.

5. Свойства операций над векторами.

6. Доказательства и решение задач.

Одним из фундаментальных понятий современной математики являются вектор и его обобщение – тензор. Эволюция понятия вектора осуществлялась благодаря широкому использованию этого понятия в различных областях математики, механики, а так же в технике.

Конец прошлого и начало текущего столетия ознаменовались широким развитием векторного исчисления и его приложений. Были созданы векторная алгебра и векторный анализ, общая теория векторного пространства. Эти теории были использованы при построении специальной и общей теории относительности, которые играют исключительно важную роль в современной физике.

В соответствии с требованиями новой программы по математике понятие вектора стало одним из ведущих понятий школьного курса математики.

Что же такое вектор? Как ни странно, ответ на этот вопрос представляет известные затруднения. Существуют различные подходы к определению понятия вектора; при этом даже если ограничиться лишь наиболее интересным здесь для нас элементарно-геометрическим подходом к понятию вектора, то и тогда будут иметься различные взгляды на это понятие. Разумеется, какое бы определение мы ни взяли, вектор – с элементарно-геометрической точки зрения - есть геометрический объект, характеризуемый направлением (т.е. заданной с точностью до параллельности прямой и направлением на ней) и длиной.Однако такое определение является слишком общим, не вызывающим конкретных геометрических представлений. Согласно этому общему определению параллельный перенос можно считать вектором. И действительно, можно было бы принять такое определение: “Вектором называется всякий параллельный перенос”. Это определение логически безупречно, и на его основе может быть построена вся теория действий над векторами и развиты приложения этой теории. Однако это определение, несмотря на его полную конкретность, нас здесь также не может удовлетворить, так как представление о векторе как о геометрическом преобразовании кажется нам недостаточно наглядным и далеким от физических представлений о векторных величинах.

Итак, вектором называется семейство всех параллельных между собой одинаково направленных и имеющих одинаковую длину отрезков (рис.1).


Вектор изображают на чертежах отрезком со стрелкой (т.е. изображают не все семейство отрезков, представляющее собой вектор, а лишь один из этих отрезков). Для обозначения векторов в книгах и статьях применяют жирные латинские буквы а, в, с и так далее, а в тетрадях и на доске – латинские буквы с черточкой сверху, Той же буквой, но не жирной, а светлой (а в тетради и на доске- той же буквой без черточки) обозначают длину вектора. Длину иногда обозначают также вертикальными черточками – как модуль (абсолютную величину) числа. Таким образом, длина вектора а обозначается через а или Iа I, а в рукописном тексте длина вектора а обозначается через а или Iа I. В связи с изображением векторов в виде отрезков (рис.2) следует помнить, что концы отрезка, изображающего вектор, неравноправны: одного конца отрезка к другому.

Различают начало и конец вектора (точнее, отрезка, изображающего вектор).

Весьма часто понятию вектора дается другое определение:вектором называется направленный отрезок. При этом векторы (т.е. направленные отрезки), имеющие одинаковую длину и одно и то же направление (рис.3), уславливаются считать равными.


Векторы называются одинаково направленными, если их полупрямые одинаково направлены.

Сложение векторов.

Все сказанное пока еще не дает понятие вектора достаточно содержательным и полезным. Большую содержательность и богатую возможность приложений понятие вектора получает тогда, когда мы вводим своеобразную “геометрическую арифметику” – арифметику векторов, позволяющую складывать векторы, вычитать их и производить над ними целый ряд других операций. Отметим в связи с этим, что ведь и понятие числа становится интересным лишь при введении арифметических действий, а не само по себе.

Суммой векторов а и в с координатами а 1 , а 2 и в 1 , в 2 называется вектор с с координатами а 1 + в 1 , а 2 + в 2 , т.е. а (а 1 ; а 2) + в (в 1 ;в 2) = с (а 1 + в 1 ; а 2 + в 2).

Следствие:

Для доказательства коммутативности сложения векторов на плоскости необходимо рассмотреть пример. а и в – векторы (рис.5).

Пусть

1. Строим параллелограмм ОАСВ: АМ II ОВ, ВН II ОА.


Для доказательства ассоциативности мы отложим от произвольной точки О вектор ОА = а, от точки А вектор АВ = в и от точки в – вектор ВС = с. Тогда мы имеем:АВ + ВС =АС.
откуда и следует равенство а + ( в + с ) = (а + в ) + с. Заметим, что приведенное доказательство совсем не использует чертежа. Это характерно (при некотором навыке) для решения задач при помощи векторов. Остановимся теперь на случае, когда векторы а и в направлены в противоположные стороны и имеют равные длины; такие векторы называют противоположными. Наше правило сложения векторов приводит к тому, что сумма двух противоположных векторов представляет собой “вектор”, имеющий нулевую длину и не имеющий никакого направления; этот “вектор” изображается “отрезком нулевой длины”, т.е. точкой. Но это тоже вектор, который называется нулевым и обозначается символом 0.

Равенство векторов.

Два вектора называются равными, если они совмещаются параллельным переносом. Это означает, что существует параллельный перенос, который переводит начало и конец одного вектора соответственно в начало и конец другого вектора.

Из данного определения равенства векторов следует, что разные векторы одинаково направлены и равны по абсолютной величине.

И обратно: если векторы одинаково направлены и равны по абсолютной величине, то они равны.

Действительно, пусть векторы АВ и С D – одинаково направленные векторы, равные по абсолютной величине (рис.6). Параллельный перенос, переводящий точку С в точку А, совмещает полупрямую СD с полупрямой АВ, так как они одинаково направлены. А так как отрезки АВ и CD равны, то при этом точка D совмещается с точкой В, то есть параллельный перенос переводит вектор CD в вектор АВ. Значит, векторы АВ и С D равны, что и требовалось доказать.

Определение

Скалярная величина - величина, которая может быть охарактеризована числом. Например, длина, площадь , масса, температура и т.д.

Вектором называется направленный отрезок $\overline{A B}$; точка $A$ - начало, точка $B$ - конец вектора (рис. 1).

Вектор обозначается либо двумя большими буквами - своим началом и концом: $\overline{A B}$ либо одной малой буквой: $\overline{a}$.

Определение

Если начало и конец вектора совпадают, то такой вектор называется нулевым . Чаще всего нулевой вектор обозначается как $\overline{0}$.

Векторы называются коллинеарными , если они лежат либо на одной прямой, либо на параллельных прямых (рис. 2).

Определение

Два коллинеарных вектора $\overline{a}$ и $\overline{b}$ называются сонаправленными , если их направления совпадают: $\overline{a} \uparrow \uparrow \overline{b}$ (рис. 3, а). Два коллинеарных вектора $\overline{a}$ и $\overline{b}$ называются противоположно направленными , если их направления противоположны: $\overline{a} \uparrow \downarrow \overline{b}$ (рис. 3, б).

Определение

Векторы называются компланарными , если они параллельны одной плоскости или лежат в одной плоскости (рис. 4).

Два вектора всегда компланарны.

Определение

Длиной (модулем) вектора $\overline{A B}$ называется расстояние между его началом и концом: $|\overline{A B}|$

Подробная теория про длину вектора по ссылке .

Длина нулевого вектора равна нулю.

Определение

Вектор, длина которого равна единице, называется единичным вектором или ортом .

Векторы называются равными , если они лежат на одной или параллельных прямых; их направления совпадают и длины равны.

Стандартное определение: «Вектор - это направленный отрезок». Обычно этим и ограничиваются знания выпускника о векторах. Кому нужны какие-то «направленные отрезки»?

А в самом деле, что такое векторы и зачем они?
Прогноз погоды. «Ветер северо-западный, скорость 18 метров в секунду». Согласитесь, имеет значение и направление ветра (откуда он дует), и модуль (то есть абсолютная величина) его скорости.

Величины, не имеющие направления, называются скалярными. Масса, работа, электрический заряд никуда не направлены. Они характеризуются лишь числовым значением - «сколько килограмм» или «сколько джоулей».

Физические величины, имеющие не только абсолютное значение, но и направление, называются векторными.

Скорость, сила, ускорение - векторы. Для них важно «сколько» и важно «куда». Например, ускорение свободного падения направлено к поверхности Земли, а величина его равна 9,8 м/с 2 . Импульс, напряженность электрического поля, индукция магнитного поля - тоже векторные величины.

Вы помните, что физические величины обозначают буквами, латинскими или греческими. Стрелочка над буквой показывает, что величина является векторной:

Вот другой пример.
Автомобиль движется из A в B . Конечный результат - его перемещение из точки A в точку B , то есть перемещение на вектор .

Теперь понятно, почему вектор - это направленный отрезок. Обратите внимание, конец вектора - там, где стрелочка. Длиной вектора называется длина этого отрезка. Обозначается: или

До сих пор мы работали со скалярными величинами, по правилам арифметики и элементарной алгебры. Векторы - новое понятие. Это другой класс математических объектов. Для них свои правила.

Когда-то мы и о числах ничего не знали. Знакомство с ними началось в младших классах. Оказалось, что числа можно сравнивать друг с другом, складывать, вычитать, умножать и делить. Мы узнали, что есть число единица и число ноль.
Теперь мы знакомимся с векторами.

Понятия «больше» и «меньше» для векторов не существует - ведь направления их могут быть разными. Сравнивать можно только длины векторов.

А вот понятие равенства для векторов есть.
Равными называются векторы, имеющие одинаковые длины и одинаковое направление. Это значит, что вектор можно перенести параллельно себе в любую точку плоскости.
Единичным называется вектор, длина которого равна 1 . Нулевым - вектор, длина которого равна нулю, то есть его начало совпадает с концом.

Удобнее всего работать с векторами в прямоугольной системе координат - той самой, в которой рисуем графики функций. Каждой точке в системе координат соответствуют два числа - ее координаты по x и y , абсцисса и ордината.
Вектор также задается двумя координатами:

Здесь в скобках записаны координаты вектора - по x и по y .
Находятся они просто: координата конца вектора минус координата его начала.

Если координаты вектора заданы, его длина находится по формуле

Сложение векторов

Для сложения векторов есть два способа.

1 . Правило параллелограмма. Чтобы сложить векторы и , помещаем начала обоих в одну точку. Достраиваем до параллелограмма и из той же точки проводим диагональ параллелограмма. Это и будет сумма векторов и .

Помните басню про лебедя, рака и щуку? Они очень старались, но так и не сдвинули воз с места. Ведь векторная сумма сил, приложенных ими к возу, была равна нулю.

2 . Второй способ сложения векторов - правило треугольника. Возьмем те же векторы и . К концу первого вектора пристроим начало второго. Теперь соединим начало первого и конец второго. Это и есть сумма векторов и .

По тому же правилу можно сложить и несколько векторов. Пристраиваем их один за другим, а затем соединяем начало первого с концом последнего.

Представьте, что вы идете из пункта А в пункт В , из В в С , из С в D , затем в Е и в F . Конечный результат этих действий - перемещение из А в F .

При сложении векторов и получаем:

Вычитание векторов

Вектор направлен противоположно вектору . Длины векторов и равны.

Теперь понятно, что такое вычитание векторов. Разность векторов и - это сумма вектора и вектора .

Умножение вектора на число

При умножении вектора на число k получается вектор, длина которого в k раз отличается от длины . Он сонаправлен с вектором , если k больше нуля, и направлен противоположно , если k меньше нуля.

Скалярное произведение векторов

Векторы можно умножать не только на числа, но и друг на друга.

Скалярным произведением векторов называется произведение длин векторов на косинус угла между ними.

Обратите внимание - перемножили два вектора, а получился скаляр, то есть число. Например, в физике механическая работа равна скалярному произведению двух векторов - силы и перемещения:

Если векторы перпендикулярны, их скалярное произведение равно нулю.
А вот так скалярное произведение выражается через координаты векторов и :

Из формулы для скалярного произведения можно найти угол между векторами:

Эта формула особенно удобна в стереометрии. Например, в задаче 14 Профильного ЕГЭ по математике нужно найти угол между скрещивающимися прямыми или между прямой и плоскостью. Часто задача 14 решается в несколько раз быстрее, чем классическим.

В школьной программе по математике изучают только скалярное произведение векторов.
Оказывается, кроме скалярного, есть еще и векторное произведение, когда в результате умножения двух векторов получается вектор. Кто сдает ЕГЭ по физике , знает, что такое сила Лоренца и сила Ампера. В формулы для нахождения этих сил входят именно векторные произведения.

Векторы - полезнейший математический инструмент. В этом вы убедитесь на первом курсе.

Время чтения 8 минут

Современная психология и психиатрия уже давно не ограничиваются только классическими научными теориями. Споры и дискуссии об истинности и объективности популярных концепций ведутся столетиями, постоянно проводятся психологические исследования, цель которых – прийти к единственному верному итогу. Но помимо этого все чаще появляются новые альтернативные течения, общеизвестные теории видоизменяются, трансформируются учения мировых умов психологии и психиатрии, таких как профессионал психоанализа Зигмунд Фрейд или его не менее известный коллега Карл Густав Юнг. В данной статье речь пойдет именно о подобном новом течении, которое произвело настоящую революцию в российской психологии носит название системно-векторная психология. Вы узнаете, что то это такое, какова основная идея этого направления, а также подробно сможете ознакомиться с каждым из 8 представленных векторов и даже самостоятельно определить свой собственный тип личности.

Идеи системно-векторной психологии

Для начала стоит сказать, что системно-векторная психология не является общепринятым направлением в современных научных кругах. Некоторые особо яростные приверженцы классических идей даже называют данное направление «сетевой псевдонаукой». Но, как и любая другая теория, психологическая концепция восьми векторов не только имеет возможность на существование, она даже успела приобрести свою армию приверженцев. Как сказал основатель системно-векторной теории В. К. Толкачев:

Вселенная достаточно велика и неисчерпаема, что и позволяет найти в ней подтверждение любой теории. ©

Системно-векторная психология не возникла с нуля. За основу были взяты теории Зигмунда Фрейда, впоследствии доработанные Владимиром Ганзеном и законченные его учеником Виктором Толкачевым.

В 1908 году увидела мир статья психоаналитика Фрейда «Характер и анальная эротика», в которой психоаналитик делает умозаключение, что особенности характера напрямую связаны с эрогенными зонами человека. Публикация вызвала широкий резонанс, появились многочисленные последователи фрейдистской идеи. Одним из них в конце ХХ века стал Виктор Константинович Толкачев, психолог из Санкт-Петербурга. Он разработал типологию характеров, связанную с такими зонами, как глаза, рот, нос и уши. По словам В. К. Толкачева, на развитие и доработку теории Зигмунда Фрейда его вдохновила книга «Системные описания в психологии» академика Владимира Александровича Ганзена.

Зарождение и развитие учения Виктора Толкачева

В. К. Толкачев разработал целостную психологическую концепцию определения типа личности при помощи векторов. С помощью понятия «вектор» и подробного анализа 8 характерных типов на свет родилась теория под названием «Прикладной системно-векторный психоанализ». Толкачев более 30 лет проводил различные тренинги, семинары и лекции по данному вопросу. Благодаря одному из первых его учеников, Михаилу Бородянскому, был разработан специальный тест, оценивающий индивидуальный потенциал, имеющийся у каждого из векторов, и позволяющий определить личностный тип характера относительно системно–векторной психологии восьми векторов (тест Толкачева – Бородянского). Сейчас много последователей векторной системы, которые продолжают проводить психологические тренинги и семинары. Самым известным интернет-коучем в данной области является Юрий Бурлан.

В чем суть системно-векторной психологии

За время развития психологии, как науки, было разработано множество различных типологий личности. Это и типологии по Юнгу или по Ганнушкину, свою классификацию предлагал Эрих Фромм. Разработаны множественные тесты, определяющие психологический тип индивида, например, тест Сонди или распространенный 16Personalities. По сути, В. К. Толкачев, как и многие его предшественники, предложил свою собственную версию выявления типа личности.

Системно-векторная психология позиционируется не как отрасль классической психологии или определенное течение, а как отдельная наука изучения типологии личности. Вектор – это симбиоз физиологических и психологических качеств, таких как, например, характер, темперамент, здоровье, привычки индивида и другие подобные свойства. По сути, вектором является центр получения удовольствия. Векторы связаны с определенным отверстием на теле человека, являющимся одновременно эрогенной зоной. В каждой личности возможно наличие нескольких векторов (от 1 до 8, на практике самым большим количеством наличествующих векторов является число 5).

Наличием вектора определяется количество и степень человеческих стремлений и потребностей в самореализации, направленной на получение наслаждений. Неспособность реализовать существующий вектор, по мнению разработчиков теории, приводит к депрессии и чувству неудовлетворенности, что делает для человека невозможным достижение внутренней гармонии со своим «Я».

Векторные ступени (квартели) развития личности

Системно-векторная психология выделяет 8 основных векторов в типологии личности. А именно: зрительный, кожный, звуковой, мышечный, оральный, обонятельный, уретральный и анальный векторы. Они располагаются в четырех основных квартелях (ступенях), формирующих жизненный уклад человека.

Принцип расположения векторов:

  • Информационная ступень . Отвечают звуковой (внутренняя часть квартели) и зрительный (внешняя часть) векторы. На этой ступени происходит процесс развития и самопознания личности.
  • Энергетическая ступень . Отвечают оральный (внешняя часть) и обонятельный (внутренняя часть) векторы. Цель этой ступени – предопределить место индивида в социальном строю, построение четкой иерархии.
  • Временная ступень . Отвечают анальный (внутреннее пространство квартели) и уретральный (внешнее пространство) векторы. Временные разделения жизни на этапы: прошлое и будущее. На этой ступени происходит получение и обработка опыта от прошлых поколений, а также стремление к прогрессу и развитию общества.
  • Пространственная ступень . Отвечают мышечный (внутренняя часть) и кожный (внешняя часть пространства квартели) векторы. Ступень, отвечающая за физическую оболочку – трудовая реализации человека, использование физической силы и т.п.

Характеристика векторов

Более детальная векторная характеристика выглядит так:

  1. Кожный вектор . Люди с ярким проявлением данного типа – ярко выраженные экстраверты. Реализуют себя на пространственной ступени. Основным направлением кожников является охрана территорий.
  2. Мышечный вектор . Интроверты. Тип мышления практический и наглядно-действенный. Основное направление – охота, участие в военных действиях.
  3. Анальный вектор . Интроверты с системным мышлением. Характерными занятиями для обладателей анального вектора является охрана домашнего очага, накопление и передача информации от предыдущих поколений.
  4. Уретральный вектор . Стопроцентные экстраверты. Обладают нестандартным мышлением. Прирожденные тактики. Жизненное предназначение людей с выраженным уретральным вектором - быть вождями, главнокомандующими, руководителями.
  5. Зрительный вектор . Экстраверты с образным типом интеллекта. Находятся на информационной ступени развития. Основное направление деятельности: охрана территорий (днем).
  6. Звуковой вектор . Абсолютные интроверты, обладающие абстрактным типом мышления. Деятельность: охрана территорий в темное время суток.
  7. Оральный вектор . Представители этого типа – в основном, экстраверты. Им присущий вербальный метод мышления. Основной род занятий: организация мероприятий (в мирное время), предупреждение об опасности (во время военных действий).
  8. Обонятельный вектор . Интроверты, отличающиеся интуитивным типом мышления, предпочитают невербальные способы передачи информации. Основное направление: разведка, составление стратегий.

Системно-векторная психология разделяет вектора на более важные, так сказать, основные, и те, которые имеют меньшую ценность в развитии личности. Обонятельный, уретральный и звуковой векторы являются главенствующими, они доминируют над остальными векторами. Эти три вектора не перекрываются другими имеющимися, а также не могут быть искоренены внешними социальными факторами, такими как воспитание или общественный строй.

Каждый индивид сам определяет, какие векторы являются основными в психотипе его личности. Для каждого вектора разработаны даже такие характеристики, как определенные внешние данные, особенности психики, присущие конкретному векторному архетипу. Каждому из восьми векторов присвоена определенная геометрическая форма и цвет.

Также вектора поделены на нижние (уретральный, анальный, мышечный и кожный) и верхние (зрительный, звуковой, обонятельный и оральный). Системно-векторная психология показывает то, что нижние векторы отвечают за либидо, сексуальные желания человека, в то время как верхние ищут сопряжение с духовным миром. Верхние вектора имеются в наличии абсолютно у каждого человека, в отличие от нижних, которыми наделены далеко не все личностные архетипы.

Системно-векторная психология: ее предназначение

Нет ни одного человека, способного отказаться от наслаждения; даже самой религии приходится обосновывать требование отказаться от удовольствий в ближайшее время обещанием несравненно больших и более ценных радостей в потустороннем мире. © Зигмунд Фрейд

Для чего же нужна восьми векторная психология? Какая ее функция и польза для человека?

Основной целью векторной психологии является познание себя и получение наслаждений от жизни, используя свои внутренние векторы. Данная система направлена на самопознание индивида, определение его роли в обществе, с целью избежать морального неудовлетворения собой и своей жизнью. Если человек не может реализовать себя в социуме, не знает своих истинных потребностей и желаний, то постоянно ощущение неудовлетворения может привести к депрессивному состоянию.

Системно-векторная психология также направлена на раскрытие сексуальных желаний и потребностей человека. Может применяться в качестве профессионально ориентированных тестов.

Психологическая теория, разработанная Виктором Толкачевым на основе постулатов Фрейда, позволяет открывать тайны подсознания, осознавать, что именно является двигательной силой человека, первопричиной всех его действий и поступков. Польза изучения векторов системно-векторной психологии также в построении коммуникативных связей с окружающими людьми: сотрудниками, родственниками, друзьями. Если два человека обладают одинаковыми векторами, то зачастую это является залогом дружественных отношений. И наоборот – контрастность векторов объясняет несовместимость в парах и неприязнь отдельных личностей друг к другу. Говоря словами невольного основоположника данного учения Зигмунда Фрейда:

Мы выбираем не случайно друг друга… Мы встречаем только тех, кто уже существует в нашем подсознании. ©

Системно-векторная психология не является доказанной или абсолютно верной. Это всего лишь одна из методологий выявления определенного типа личности. Количество критики опытных специалистов относительно учений В. К. Толкачева доказывает не совершенность данной психологической концепции. Дискуссии и споры не утихают между приверженцами классической психологии и учениками Толкачева.

Первые склонны считать векторный подход определения личности сектантским и гипнотически-навязчивым (якобы, тренинги по обучению данной методике проводятся исключительно с коммерческими целями). Вторые же искренне верят в объективность системно-векторной психологии и доказывают ее пользу для отдельных индивидов и человечества в целом. Чтобы подробнее ознакомиться с тезисами и понятиями данного учения, можно просмотреть видео вводных лекций Юрия Бурлуна относительно системы векторов. Только собрав воедино полную картину учения, каждый человек сможет самостоятельно сделать вывод об истинности выдвигаемых идей.

Вам также будет интересно:

Кумин, зира и тмин: чем отличаются и в чём похожи восточные специи?
Тмин (Carum carvi) - древняя пряность Востока, известная пять тысячелетий. Благодаря...
Исцеление болезней числовыми кодами
При работе с числовыми рядами Григория Грабового могут возникать вопросы, потому что не...
Что такое общая папка и как ее использовать
Здравствуйте, читатели сайта IT-уроки! Первое, что должен знать каждый новичок, сев за...
Подключение планшета Android в автомобиле Советский усилитель подключение к планшету
Благодаря широкому функционалу, немало автолюбителей стали использовать планшет вместо...
Почему не работают колонки и на компьютере нет звука
Доброго дня.Эта статья, основанная на личном опыте, представляет собой своего рода сборник...