在早先的视频里,我们介绍过
如何用长度和方向
来完全定义一个向量,两者缺一不可。
在这里有一个已经被这样定义的向量。
我们已知它的长度
等于3个单位长度。
这两边的平行线,
看上去像双重绝对值的符号,
代表向量a的长度。
这个式子相当于指定了
图中箭头的长度为3个单位长度。
与此同时我们还规定了它的方向。
如图所示,这个向量的方向是
相对正东方向逆时针旋转30°。
在本视频中,我们将会介绍
定义该向量的另一种方法。
这是一种通过分量来定义向量的方法。
我们将关注
这个向量的尾巴
和头部,
考虑从它的尾巴走到头部,
横坐标x改变了多少?
我们可以看出,x的变化量
等于这条红线的长度。
我们的横坐标从这个值变成了这个值。
我们还要考虑纵坐标y的变化。
假如我们从此处向上走到这里,
y方向的变化量就对应这条紫线的长度。
让我们给它们做上标记。
x的变化量记作Δx,y的变化量记作Δy。
请设想一下,
假如有人告诉了你Δx和Δy,
你应该可以相应重建出这个向量:
从这里出发,先改变x,
再改变y,得到向量的头部
相对尾部的位置。
我们相应将上述定义记作:
向量a,等于,写上两个括号,
在括号中填入Δx,逗号,Δy。
对图中的这个向量而言,
更具体地说,
我们已知它的长度为3。
它的长度为3。
我们还知道这条线处于水平方向,
而这条线处于竖直方向。
此处是一个直角。
于是我们可以使用以往的几何知识。
别担心,有必要的话你可以复习一下。
我们可以使用一点几何,
或者三角学知识:
我们已知这个角的大小,
以及斜边的长度,那么与30°角
相对的边的长度就等于斜边的一半,
也就是3/2。
而x方向的变化量则等于
根号3乘以3/2。
也就是二分之三倍根号3。
于是我们可以在括号中填入:
x分量等于二分之三倍根号3,
y分量等于3/2。
不少同学可能会觉得
这很像坐标平面上的坐标:
这对应横坐标,
这对应纵坐标。
不过,当你在处理向量时,
这种理解并不确切。
是的,当这个向量的尾巴
刚好落在原点上时,
它头部的坐标会恰好等于这个。
但我们知道,向量并不是
被位置,被它尾部的位置所定义的。
我们可以把这个向量在平面上随意平移,
得到的都还是同一个向量。
它的起点在哪儿都行。
所以,在向量语境下,
这两者并不代表横坐标和纵坐标,
而是代表横坐标的变化量,和纵坐标的变化量。