三元一次方程組的幾何意義,混合積的幾何意義

時間 2021-05-05 19:24:40

1樓:匿名使用者

這個問題應該先理解三維座標系中, 向量的意義,向量的加減法的幾何意義,

向量表示位置的相對變化

面對電腦螢幕, 上方為y軸正方向, 右邊為x軸正方向, 垂直於螢幕向外為z軸正方向

假如一個向量a 表示為 (xa,ya,za)

把a的起點平移至座標原點, 那麼 (xa,ya,za)就同時也是 a的終點的座標值

假如有一個以原點為起點的向量a, 經過a的終點並且和a垂直的平面只有一個, 所以預想,通過已知的a, 來表示這個平面

平面是點的集合, 這個平面上的所有點p(x,y,z), 都滿足一個條件: p和a的終點之間的連線b,和a垂直, 這個垂直關係 和b的長度無關,只和b的方向有關,

根據向量減法,b可以表示為一個向量(x-xa,y-ya,z-za),這個向量和a是垂直關係,所以

(x-xa)*xa + (y-ya)*ya + (z-za)*za = 0

-> xa*x + ya*y + za*z = xa*xa + ya*ya + za*za

等號右邊的表示式就是a的長度的平方

滿足這個表示式的x y z, 都在所求的平面上, 不滿足這個表示式的x y z,都不在這個平面上,

當xa是0時, ya*y + za*z = ya*ya + za*za, 這個表示的是垂直於a,並且垂直於yoz平面的一個平面

當xa=ya=0時,這個表示的是z=za這個平面

但是當xa=ya=za=0時,也就是向量a是(0,0,0)時 這個表示的是整個三維座標系中的點, 所以可以改進一下,

把a當作一個單位向量,長度為1, a只表示方向,

一個新的向量c,和a方向相同, 但是長度是a的n倍, 向量c是(xa*n,ya*n,za*n),

它是一個以原點為起點的向量,它的方向是(xa,ya,za), 它的終點的座標值是(xa*n,ya*n,za*n)

所以經過c的終點並且垂直於c的平面 上的點的座標x y z ,滿足

(x-xa*n)*xa + (y-ya*n)*ya + (z-za*n)*za = 0

-> xa*x + ya*y + za*z = (xa*xa + ya*ya + za*za)*n

a是單位向量,所以xa*xa + ya*ya + za*za 等於 1

-> xa*x + ya*y + za*z = n

可以想象三維座標系中, 所求的平面就像一把雨傘, 雨傘的把手就是原點, 雨傘的軸方向是向量a的方向, 軸長度就是n, 雨傘的傘面不是曲面而是一個平面,

這個把雨傘根據xa, ya, za三個數的符號和大小, 相對於原點做各種角度的轉動,

n就是原點到這個面的垂線的長度, n=0時, 這個面是經過原點的

xa, ya, za三個數的符號和大小, 決定著這個平面的方向

可以想象三維座標系中,

當xa>0時, 向量a指向yoz平面的右側, 傘面更多的在yoz平面的右側

當ya>0時, 傘面更多的部分在水平面上方

當za>0時, 向量a指向螢幕外側, 傘面更多的在螢幕外側

從座標系中看出,當xa越小時, 向量a越接近yoz平面, 所表達的平面也越和x軸接近平行

當xa越小時, xa*x + ya*y + za*z = n, x的變化對於整個表示式影響越小

xa=0時 ya*y + za*z = n

-> y = (-za*z + n) / ya

這個表示的是垂直於a,並且垂直於yoz平面的一個平面

2樓:西域牛仔王

三元一次方程組的幾何意義:空間三個平面交於一點 。

3樓:匿名使用者

三元一次方程組的幾何意義是空間座標系xyz內三條直線的交點。

4樓:初日的出

三元一次方程在三維空間內表示平面,因此三元一次方程組表示三個平面的位置關係:交於一點(方程組有唯一解)、交於一條直線(方程組有無窮解)以及無公共點(無解)。

5樓:分公司前

空間座標系xyz內

三條直線的交點

混合積的幾何意義

6樓:匿名使用者

1、混合積的幾何意義:

幾何上,由三個向量定義的平行六面體,其體積等於三個標量標量三重積的絕對值:

2、證明:

以 b 和 c 來表示底面的邊,則根據叉積的定義,底面的面積a為:

其中,且

得出結論:

於是,根據點積的定義,它等於

的絕對值,即

擴充套件資料:

混合積的特性:

1、以下恆等式,稱作三重積或拉格朗日公式,對於任意向量 a,b。c 均成立:

2、英文中有對於第一式有助記口訣 bac-cab (back-cab,後面的計程車),但是不容易記住第一式跟第二式的變化,很容易搞混。 觀察兩個公式,可得到以下三點:

兩個分項都帶有三個向量 a,b。c ,三重積一定是先做叉積的兩向量之線性組合。中間的向量所帶的係數一定為正(此處為向量b)。

在向量分析中,有以下與梯度相關的一條恆等式:

這是一個拉普拉斯-德拉姆運算元的特殊情形。

7樓:匿名使用者

向量的混合積可以用來計算四面體的體積v=1/6*abs([ab ac ad]),即向量的混合積為空間六面體的體積。

例如上圖中,ab ,ad ,aa1 的混合機幾何意義就是如圖所示的空間六面體的體積。

混合積:設 a ,b ,c 是空間中三個向量,則 (a×b) c 稱為三個向量 a ,b ,c 的混合積,記作[a b c] 或 (a,b,c) 或 (abc).

定義:設 a ,c 是空間中三個向量,則 (a×b)c 稱為三個向量 a ,b ,c 的混合積,記作[a b c] 或 (a,b,c) 或 (abc).

設 a ,b ,c 為空間中三個向量,則 |(a×b)c| 的幾何意義表示以 a ,b ,c 為稜的平行六面體的體積 .

因為 (a,b,c)=(a×b)c=|a×b||c|cos 〈 a ×b ,c 〉=

|ax ay az|

|bx by bz|

|cx cy cz|

向量的混合積可以用來計算四面體的體積v=1/6*abs([ab ac ad])

,從而混合積 (a,b,c) 的符號是正還是負取決於 ∠ (a×b , c ) 是銳角還是鈍角,即 a×b 與 c 是指向 a , b 所在平面的同側還是異側,這相當於 a , b , c 三個向量依序構成右手系還是左手系 .

定理:三個向量 a , b , c 共面的充分必要條件是 (a,b,c)=0.

8樓:匿名使用者

向量的混合積有下述幾何意義:以向量、、為稜作一個平行六面體,並記此六面體的高為,底面積為,再記,向量與的夾角為. 當與指向底面的同一側時,;當與指向底面的相異一側時,,綜合以上兩種情況,得到.

而底面積. 這樣,平行六面體的體積.即向量的混合積是這樣的一個數,它的絕對值表示以向量、、為稜的平行六面體的體積.

根據向量混合積的幾何意義,可以推出以下結論:(1)三向量,,共面的充分必要條件;(2)空間四點共面的充分必要條件是.

什麼是幾何引數?

9樓:糖糖果果

引數,也叫參變數,是一個變數。我們在研究當前問題的時候,關心某幾個變數的變化以及它們之間的相互關係,其中有一個或一些叫自變數,另一個或另一些叫因變數。如果我們引入一個或一些另外的變數來描述自變數與因變數的變化,引入的變數本來並不是當前問題必須研究的變數,我們把這樣的變數叫做參變數或引數。

引數是很多機械設定或維修上能用到的一個選項,字面上理≼/p>

10樓:匿名使用者

幾何引數(real constants)主要於有限元素法中用於計算元素(勁度)矩陣(element matrix),其意義與設定種類隨元素型態而定,例如link元素的截面積就是經由幾何引數設定,而beam元素屬性設定包括有面積、慣性矩(moment of inertia, izz)、高度,其他尚有厚度、內直徑、外直徑等,且並非每個元素都需設定幾何引數。

幾何引數符號:

i、l—長度

d、d—直徑

r、r—半徑

b、b—寬度

e——偏心

j—轉動慣量

i—截面慣矩

w—構件截面模量

a—面積、截面面積

t—螺紋螺距、繩槽節距

δ—厚度

v—容積

i—構件截面的回轉半徑

h、h—高度

v—速度

a—齒輪傳動中心距

m—模數

i—傳動比

n—轉數

n—安全係數

u—摩擦係數、長度係數

cw—風力系數

w—結構充實率

η—擋風折減係數

φ—軸心變壓結構件穩定係數

knr—鋼絲繩的安全係數

kz—係數

ψ—軸壓穩定修正係數

ε—偏心率

λ—剛度係數、細長比

η—結構的擋風係數、機械效率

x—應力迴圈特性

引數,也叫參變數,是一個變數。 我們在研究當前問題的時候,關心某幾個變數的變化以及它們之間的相互關係,其中有一個或一些叫自變數,另一個或另一些叫因變數。如果我們引入一個或一些另外的變數來描述自變數與因變數的變化,引入的變數本來並不是當前問題必須研究的變數,我們把這樣的變數叫做參變數或引數。

11樓:匿名使用者

就是指用來表示工件幾何外形的資料,如角度,長度,寬度,厚度等等

12樓:匿名使用者

對 就是處理幾何問題所涉及到的條件

怎樣學好初中幾何

13樓:匿名使用者

第一,學會把條件全部標在圖上

第二,腦子裡要學會轉動、平移、拆分圖形,畫在圖上的東西是死的,但在你腦子裡不能是死的

第三,學會逆向推導,比如要證明a我需要證明什麼,然後一步步向條件推導

第四,掌握規律,比如要證明邊相等就找全等三角形或對應角相等,見到中線就延長一倍等等

第五,會證明定理,定理光記住肯定是不行的,更何況剛剛三角形還沒多少定理,一個圖形的性質越少其實越容易,三角形弄來弄去就那麼幾條

第六,問問題的時候最好讓別人引導你,被一下子給出答案,那樣沒什麼用

第七,心理問題,幾何是古代歐洲一群無聊的人想出來打發時間的遊戲,所以你可以不用太恐懼他

具體問題可以私下找我

14樓:中意唐

一要審題。

在把一個題目讀完後,還沒有弄清楚題目講的是什麼意思,題目讓你求證的是什麼都不知道,這非常不可取。我們應該逐個條件的讀,給的條件有什麼用,在腦海中打個問號,再對應圖形來對號入座,結論從什麼地方入手去尋找,也在圖中找到位置。

二要記。

這裡的記有兩層意思。第一層意思是要標記,在讀題的時候每個條件,你要在所給的圖形中標記出來。如給出對邊相等,就用邊相等的符號來表示。

第二層意思是要牢記,題目給出的條件不僅要標記,還要記在腦海中,做到不看題,就可以把題目複述出來。

三要引申。難度大一點的題目往往把一些條件隱藏起來,所以我們要會引申,那麼這裡的引申就需要平時的積累,平時在課堂上學的基本知識點掌握牢固,平時訓練的一些特殊圖形要熟記,在審題與記的時候要想到由這些條件你還可以得到哪些結論,然後在圖形旁邊標註,雖然有些條件在證明時可能用不上,但是這樣長期的積累,便於以後難題的學習。

四要分析綜合法。分析綜合法也就是要逆向推理,從題目要你證明的結論出發往回推理。看看結論是要證明角相等,還是邊相等,等等,如證明角相等的方法有

1.對頂角相等

2.平行線裡同位角相等、內錯角相等

3.餘角、補角定理

4.角平分線定義

5.等腰三角形

6.全等三角形的對應角等等方法。

結合題意選出其中的一種方法,然後再考慮用這種方法證明還缺少哪些條件,把題目轉換成證明其他的結論,通常缺少的條件會在第三步引申出的條件和題目中出現,這時再把這些條件綜合在一起,很條理的寫出證明過程。

掌握了這些方法,你會發現初中幾何的證明題其實就是送分題

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