求向量的大小和方向

求矢量的大小和方向;问题与解决方案。

向量的大小和方向

如果向量v由其分量定义为v=<a,b>,则其大小||v||由下式给出
||v||=√(a2+b条2)

其方向定义为角度?在终端侧的标准位置,通过原点和坐标点(a,b)。
角度?是通过求解三角方程得出的
tan(?)=b/a,即0?<2?.
如果已知大小和方向,则
a=cos(?)
b=|v|sin(?)

问题与详细解决方案

问题1:求向量v的分量给出的大小和方向为
v=<2,2>
问题1的解决方案:
震级:||v||=√(22+ 22) = 2 √ 2
方向?:tan(?)=2/2=1
向量v的两个分量是正的,因此v的末端在象限I中,因此?=弧(1)=45°,


问题2:计算由其分量给出的向量u的大小和方向,如下所示
u=<-7√3,7>
问题2的解决方案:
震级:||u||=√((-7√3)2+ 72) = 14
方向?:tan(?)=7/(-7√3)=-1/√3
u的终端侧位于象限II,因此?=180°-弧(1/√3)=180-30=150°,


问题3:计算矢量v分量的大小和方向,如下所示
v=<-5,-5√3>
问题3的解决方案:
震级:||v||=√((-5)2+ (- 5√3)2) = 10
方向?:tan(?)=-5√3/-5=√3
u的终端侧位于象限III,因此?=180+反正切(√3)=180+60=240°,


问题4:计算并比较向量u和3u的大小和方向,u由
u=<4,1>
问题4的解决方案:
通过应用标量乘法规则计算3u
3 u=<3×4,3×1>=<12,3>
震级:||u||=√(42+ 12) = √ 17
震级:||3 u||=√(122+ 32) = 3 √17
u的方向:?1:棕褐色(?1) = 1 / 4
u的末端在象限I中,因此?1=弧(1/4)?14.04°,
3 u方向:?2:棕褐色(?2) = 3 / 12 = 1 / 4
3u的终端侧位于象限I,因此?2=弧(1/4)?14.04°,
因为u乘以3,所以3u的大小是u大小的3倍,但方向不变。


问题5:计算向量u和-6 u的大小和方向,并与以下公式中给出的u进行比较
u=<1,1>
问题5的解决方案:
应用标量乘法规则求-6 u。
-6 u=<-6×1,-6×1>=<-6,-6>
震级:||u||=√(12+ 12) = √2
震级:||-6 u||=√((-6)2+ (-6)2) = 6 √2
u的方向:?1:棕褐色(?1) = 1 / 1
u的终端侧在象限I中,因此?=弧(1)=45°,
-6 u的方向:?2:棕褐色(?2) = - 6 / - 6 = 1
-6u的终端侧位于象限III,因此?=180+弧(1)=225°,
由于u乘以-6,-6 u的大小是u的6倍,但方向改变了180°,因为-6 u的终端侧与u的终端端相反;这是由于-6的负号。


问题6:计算向量u的分量,其大小为5,方向由标准位置的角度给出,等于270°。
问题6的解决方案:
设u=<a,b>。根据上述公式,
a=cos?而b=usin?
哪里
||u||=5和?=270°
因此
a=5 cos(270°)=0
b=5 sin(270°)=-5


问题7:两个向量u和v的大小分别等于2和4,方向由标准位置的角度给出,分别等于90°和180°。求矢量2u+3v的大小和方向
问题7的解决方案:
让我们首先使用上面给出的公式来找到u和v的分量。
u=<2 cos(90°),2 sin(90°
v=<4 cos(180°),4 sin(180°
设w=2u+3v,求w的分量。
w=2<0,2>+3<-4,0>=<-12,4>
震级:||w||=√((-12)2+ 42) = 4√(10)
方向?:tan(?)=4/(-12)=-1/3
w的终端侧位于象限II,因此?=180-弧度(1/3)?161.57°

更多参考和链接

幅值和方向计算器 向量。
向量计算器。