1. Definiția
Definiția 5.1
Prin produsul unui vector la un număr real vom înțelege așa un vector , încât:
- , unde este valoarea absolută a numărului;
- și .
Astfel, pentru orice vector și orice număr real , vectorul se determină univoc.
Precizare — cazul
Condiția 2 a definiției are sens pentru . Aplicată literal la și , ar cere simultan și (prin convenția „ e la fel orientat cu orice vector”) . Nu e nicio problemă practică: din condiția 1, , deci indiferent de orientare — exact rezultatul de mai jos. Sursa nu formulează explicit această excepție.
fig. 1 — înmulțirea cu un număr schimbă lungimea, și eventual sensul, dar nu direcția
Cum se citește definiția
Numărul face exact două lucruri:
- decide cât de lung devine vectorul (dilatare dacă , contractare dacă );
- semnul lui decide dacă se păstrează sau se inversează sensul.
Direcția rămâne aceeași — de aceea este întotdeauna coliniar cu .
2. Cazuri particulare evidente
Legătura cu vectorul opus
Proprietatea 2 arată că noțiunea de vector opus, introdusă geometric în §3, coincide cu înmulțirea cu . Cele două definiții nu se contrazic — se completează.
3. Legătura cu omotetia
Proprietatea 3
Dacă la omotetia vectorul se transformă în , atunci
De asemenea și .
fig. T1 — omotetia înmulțește cu fiecare vector: și
Cum se citește figura — proprietatea 3 (omotetia și vectorii)
Pasul 1 — stânga, datele. Centrul (gri) și segmentul orientat (albastru).
Pasul 2 — razele (gri punctat). Fiecare vârf pleacă pe raza lui din : pe raza cu , pe raza cu .
Pasul 3 — imaginea (violet). este paralel cu , la fel orientat și de două ori mai lung: triunghiurile și sunt asemenea, cu raportul . Deci .
Pasul 4 — dreapta, . Pentru punctele trec de cealaltă parte a lui , pe prelungirile razelor. Segmentul violet are lungimea , iar săgeata e întoarsă: semnul lui inversează sensul.
Pe ce se bazează: definiția omotetiei (, pasul 2); teorema lui Thales și asemănarea triunghiurilor , (pasul 3); definiția 5.1 — modul ori mai mare, sens după semnul lui (pașii 3–4).
Ce să verificați singuri pe figură: (1) în stânga, raportul este , la fel ; (2) în dreapta, și sunt de o parte și de alta a lui , iar săgeata violet are sensul opus celei albastre.
Ce este omotetia
Omotetia de centru și coeficient este transformarea care duce fiecare punct în punctul de pe dreapta cu . Ea „umflă” sau „dezumflă” figura de ori față de , inversând poziția dacă . Proprietatea 3 spune că omotetia și înmulțirea cu un scalar sunt aceeași operație, privită o dată asupra punctelor și o dată asupra vectorilor. Acesta este instrumentul cu care se demonstrează distributivitatea față de suma de vectori.
4. Consecință: coliniaritatea
Definiția 5.1 garantează pentru orice . Reciproca — orice vector coliniar cu se obține așa — este conținutul teoremei 5.3.
Întrebări de control
- De ce în punctul 2 al definiției apare (cu egal), și nu ?
- Ce vector este dacă ? Ce orientare are el?
- Comparați , și .
- Construiți grafic pentru un dat.
- De ce nu poate fi niciodată necoliniar cu ?
Legături
- Anterior: Scăderea vectorilor
- Continuare: Proprietățile înmulțirii vectorului cu un număr
- Concepte: Omotetie, Vectori coliniari