Естественные науки
Неопределенность направленности нулевого вектора. Правда или нет?
Поставим такой вопрос: какой вектор B нужно добавить к вектору А, чтобы полученный вектор А+В был перпендикулярным к вектору А? Чтобы ответить на данный вопрос, возьмем условие перпендикулярности двух векторов: А (A+B)=0; Раскроем скобки: А А + А В = 0; Распишем скалярное произведение А В: |A| |B| cos(alpha); Подставим в предыдущее уравнение: A A + |A| |B| cos(alpha) = 0; Расписав скалярное произведение векторов А А, получаем: |A|^2 + |A| |B| cos(alpha) = 0; Уравнение имеет два решения: |A| = 0; |A| + |B| cos(alpha)=0. Рассмотрим 2 решение: cos(alpha)=- |A|/|B| и подставив в исходное уравнение, получим, 0=0, значит решение неверное. Т. е. получается, что нужно добавить вектор В любого направления, чтобы они были перпендикулярны, а это бред. Рассмотрим первое решение. Получается, что если вектор А нулевой, то скалярное произведение векторов А и А+В не зависит от косинуса угла между ними и всегда равно нулю. А это значит, что любой нулевой вектор перпендикулярен любому ненулевому вектору в пространстве, т. е., получается, направление нулевого вектора определено. Вот вам парадокс. Хочу знать ваши мнения по этому поводу. Если что-то непонятно - спрашивайте, все поясню. Спасибо
|A| + |B| cos(alpha)=0.
Рассмотрим 2 решение:
cos(alpha)=- |A|/|B| и подставив в исходное уравнение, получим, 0=0, значит решение неверное.
Начиная с этого момента ничего не понял. В какое исходное уравнение вы это подставляете и как получаете 0=0? Данное уравнение просто предельно ясно говорит, какой угол должен быть между векторами A и B, чтобы их сумма была перпендикулярна вектору А. Ясно, что длину вектора B можно выбирать произвольно, при условии, что эта длина будет ≥|A|, иначе косинус получится <-1. Если |B|=|A|, то угол между ними будет равен π, т. е. они будут противонаправлены и равны и их сумма будет равна нулевому вектору, если же |B|>|A|, то их суммой будет вполне определённый ненулевой вектор, перпендикулярный вектору A.
А что до того, что нулевой вектор действительно перпендикулярен и параллелен любому вектору, так это правда. См. ответы выше.
Рассмотрим 2 решение:
cos(alpha)=- |A|/|B| и подставив в исходное уравнение, получим, 0=0, значит решение неверное.
Начиная с этого момента ничего не понял. В какое исходное уравнение вы это подставляете и как получаете 0=0? Данное уравнение просто предельно ясно говорит, какой угол должен быть между векторами A и B, чтобы их сумма была перпендикулярна вектору А. Ясно, что длину вектора B можно выбирать произвольно, при условии, что эта длина будет ≥|A|, иначе косинус получится <-1. Если |B|=|A|, то угол между ними будет равен π, т. е. они будут противонаправлены и равны и их сумма будет равна нулевому вектору, если же |B|>|A|, то их суммой будет вполне определённый ненулевой вектор, перпендикулярный вектору A.
А что до того, что нулевой вектор действительно перпендикулярен и параллелен любому вектору, так это правда. См. ответы выше.
и что? перпендикулярность в векторных пространствах означает, что скалярное произведение равно нулю. Нуль всем перпендикулярен. и параллелен
Катюша Лаврухина
Неправда, почитайте комментарий отвечающего выше. И, небольшая просьба: по-/перечитайте курс аналитической геометрии
Анна Чжоу
Ребят, вы вообще о чём спорите, я так и не понял? О том, кто из вас более крутой математик? Смешно, ей-богу.
A С =|A| |С| cos(a) = 0 (т. к. |A|=0) => угол между векторами определить невозможно, направление нулевого вектора не определено
Дальше:
C = A+B
|C| = |A| + |B| = |B|
И т. к. длины B и C совпадают, то B=C (проверить можно сложив векторы по правилу треугольника)
|A| |A| + |A| |B| cos(alpha) = 0; - выполняется всегда => не зависит от значения косинуса
|A| + |B| cos(alpha)=0.
Рассмотрим 2 решение:
cos(alpha)=- |A|/|B| и подставив в исходное уравнение, получим, 0=0, значит решение неверное.
Т. е. получается, что нужно добавить вектор В любого направления, чтобы они были перпендикулярны
И достаточно умножить любой вектор на 0, чтобы он стал параллелен нулевому.. .
Тогда нулевой вектор будет и параллелен, и перпендикулярен одному и тому же вектору, то есть - опять же направление не определено.
Дальше:
C = A+B
|C| = |A| + |B| = |B|
И т. к. длины B и C совпадают, то B=C (проверить можно сложив векторы по правилу треугольника)
|A| |A| + |A| |B| cos(alpha) = 0; - выполняется всегда => не зависит от значения косинуса
|A| + |B| cos(alpha)=0.
Рассмотрим 2 решение:
cos(alpha)=- |A|/|B| и подставив в исходное уравнение, получим, 0=0, значит решение неверное.
Т. е. получается, что нужно добавить вектор В любого направления, чтобы они были перпендикулярны
И достаточно умножить любой вектор на 0, чтобы он стал параллелен нулевому.. .
Тогда нулевой вектор будет и параллелен, и перпендикулярен одному и тому же вектору, то есть - опять же направление не определено.
Катюша Лаврухина
"Дальше:
C = A+B
|C| = |A| + |B| = |B|"
Положим, это не совсем верно. Ведь изначально мы не ставили условия, что вектор А - нулевой. Правильнее все-таки будет написать |C| = |A+B| .
Да, про умножение я не подумал, спасибо за наводку, немного не додумал. Получается, никакого парадокса нет) Спасибо за ответ
C = A+B
|C| = |A| + |B| = |B|"
Положим, это не совсем верно. Ведь изначально мы не ставили условия, что вектор А - нулевой. Правильнее все-таки будет написать |C| = |A+B| .
Да, про умножение я не подумал, спасибо за наводку, немного не додумал. Получается, никакого парадокса нет) Спасибо за ответ
Любой вектор имеет направление и показыватся это на чертеже. Алгебра которую написали ничего общего с вектором не имеет, поэтому разговор вести бессмысленно!
Катюша Лаврухина
Вы ошибаетесь, нулевой вектор ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ не имеет направления, точнее, его направление неопределено. Кроме того, алгебра и геометрия связаны некоторыми формульными выражениями, в виде модулей, углов и прочей дребедени. Ваши рассуждения бессмысленны
Вектор направлен перпендикулярно плоскости.
Катюша Лаврухина
Ответ ни к чему и утверждение само по себе не имеет смысла
Все правильно Вы посчитали, только с выводами поторопились.
Давайте посмотрим на выражение
cos (alpha) = - |A|/|B|
повнимательней. Из него следует, что, во-первых, |B| должен быть больше, чем |A| (за исключением одного случая, который сейчас станет ясен) , а, во-вторых, угол должен быть в диапазоне от pi/2 до pi. Итак, для каждого направления существует такой вектор В, который при добавлении к А даст вектор, перпендикулярный А. И это правильно.
В самом деле. Представим В как сумму двух векторов, один из которых параллелен А, а второй перпендикулярен
В = а А + С,
где а - число, а С - вектор, перпендикулярный А. При сложении А и В компонента вдоль А должна исчезнуть, так что а = -1, получаем что искомых векторов много и все они представимы в виде
В = -А + С
Изменяя длину С получаем различные углы между А и В в соответствии с алгебраическим решением. Случаю |C| = 0 соответствует А + В = 0, т. е. нулевой вектор. В смысле определения перпендикулярности через скалярное произведение он, действительно, перпендикулярен (и параллелен) любому вектору. Его направление естественным образом не определяется. В каких-то ситуациях это может представляться абсурдом (тогда его случай надо оговаривать особо) , а вот в каких-то, наоборот, оно избавляет от искусственных сложностей.
Давайте посмотрим на выражение
cos (alpha) = - |A|/|B|
повнимательней. Из него следует, что, во-первых, |B| должен быть больше, чем |A| (за исключением одного случая, который сейчас станет ясен) , а, во-вторых, угол должен быть в диапазоне от pi/2 до pi. Итак, для каждого направления существует такой вектор В, который при добавлении к А даст вектор, перпендикулярный А. И это правильно.
В самом деле. Представим В как сумму двух векторов, один из которых параллелен А, а второй перпендикулярен
В = а А + С,
где а - число, а С - вектор, перпендикулярный А. При сложении А и В компонента вдоль А должна исчезнуть, так что а = -1, получаем что искомых векторов много и все они представимы в виде
В = -А + С
Изменяя длину С получаем различные углы между А и В в соответствии с алгебраическим решением. Случаю |C| = 0 соответствует А + В = 0, т. е. нулевой вектор. В смысле определения перпендикулярности через скалярное произведение он, действительно, перпендикулярен (и параллелен) любому вектору. Его направление естественным образом не определяется. В каких-то ситуациях это может представляться абсурдом (тогда его случай надо оговаривать особо) , а вот в каких-то, наоборот, оно избавляет от искусственных сложностей.
Похожие вопросы
- Может ли быть нулевым вектором сумма трех векторов. . (вопрос по геометрии)
- Зачем выдумали трюкачи понятие " нулевой вектор " ? Ведь это просто точка
- Деление вектора на вектор!
- Какими должны быть три линейно-независимые вектора, чтобы нашелся вектор, который нельзя по ним разложить?
- Разность векторов
- Правда, что у тонущего корабля плавучесть становится нулевой, когда вода достигает верха?
- почему линия нулевого уровне перпендикулярна вектору-градиенту?
- Вопрос про векторы.
- Кто объяснит на простом языке, что такое Принцип неопределённости Гейзенбе́рга?
- Что нужно для полёта на меркурий? Чисто механически. Вектор перемещения нулевой: пространственная компонента от со