저 학년을 대상으로 한 vector 문서 입니다. 나름 쉽게 쓸려고 고민은 많이 하였으나 워낙 짧은 지식으로 글을 쓰니 이상한 점 있 으면 알려 주세요. 아무래도 수학적인 내용이 많이 들어가니 이해가 되지 않는 개념은 스스로 공부가 필요할 것 같습니다.

//작업 중 입니다......

vector 문서

1. 벡터의 개념

시점과 종점을 가지는 화살표가 있습니다.

이런 화살이 좌표에 다음과 같이 놓여 있다고 생각 해 봅니다.

3 번은 1 번과 방향과 크기가 같고 2,5번은 1 번과 방향만 같습니다.

모든 화살을 시점을 원점으로 옮기면 1 , 3 번 같은 화살이되고 1 번 화살을 기준으로 설명을 하자면 3 번은 같은 화살이 되고 2 번과 5 번은 실수배를 하여 만들 수 있습니다.( y=ax 꼴의 비례함수)

이렇게 시점을 원점으로 두는 경우(시점이 반드시 원점이 아니어도 관계는 없습니다.) 방향과 크기가 같으면 같은 화살이 됩니다. 이 화살 각각을 vector 라 합니다.

vector 는 방향과 크기가 같으면 같고 크기는 다른 데 방향이 같으면 실수배를 하여 만들 수 있습니다.

이 개념을 3 차원으로 확장해도 같습니다.

1)벡터의 합과 차

먼저 b' 벡터와 b 벡터는 같은 벡터 입니다. b' 벡터의 시점을 원점으로 놓기 위해서는 종점에서 시점을 각각의 좌표 값으로 빼주면 됩니다. 이 것이 벡터의 뺄셈입니다.

다시 덧셈으로 돌아와서 a 벡터와 b' 의 덧셈은 a 벡터와 b 벡터의 덧셈으로 생각 후 각 좌표 값을 더하면 두 벡터를 평행 사변형으로 만든 후의 시점에서 대각선의 끝점이 됩니다.

그러니 벡터 a 와 벡터 b' 의 덧셈으로 생각하면 꼬리잇기로 b' 의 종점이 합이 됩니다.

2)두 벡터로 다른 벡터를 표현하기

3)어떤 점이 선분 위의 점 인가?

A,P,B 가 일직선 상에 있는 점에 있다. 벡터를 이용해서 이를 어떻게 알수 있을까?

벡터 AP 는 AB 와 방향은 같고 크기가 다릅니다. 즉 AP 벡터에 적당한 실수배를 가하면 AB 벡터를 만들 수 있습니다.



시점을 원점으로 옮긴 벡터로 나타내면 



이 식이 벡터에서 매우 중요한 식 입니다.

일직선 상에 있기 위한 조건은 벡터 b 의 계수 m 과 벡터 a 의 계수 1-m 으로 계수의 합이 1 이면 일직선 상에 있다라고 할수 있습니다.

이 식을 조금 더 음미 해 볼 필요가 있습니다.

P 점이 AB 선상에 있기 위해서는 벡터 a 를 적당히 줄인 m 값과 벡터 b 를 적당히 줄인 n 값의 합이 1 이다 라는 것 입니다.

그러면 일직선 상에 있는 경우 선분 AB 에 있는지 바깥 쪽 에 있는지를 알수 어떻게 알수 있을까요?

이는 m,n 값을 조사해 보면 알수 있습니다.

먼저 선분 상의 점인지 선분 밖의 점인지를 알아 보도록 하겠습니다.

4)어떤 점이 삼각형 내부의 점인가? 평행사변형 내부의 점인가?

또한 점이 주어질 때 이 점이 삼각형 OAB 안에 있는지 아니면 OA,OB 를 변으로하는 평행 사변형 안에 있는지를 어떻게 알수 있을까요?

2. 벡터의 내적

이 부분의 완전한 이해를 위해서는 일반각에서의 삼각함수의 정의와 코사인 2 법칙을 알아야 합니다.
두 벡터가 서로 수직으로 만나고 있습니다. 이는 어떻게 알수 있을까요?

1) 두 직선의 기울기

두 직선이 수직으로 만나면 기울기의 곱이 -1 이 되므로

끼리끼리 곱한 합이 0 이면 수직인 관계에 있습니다.

그러면 두 벡터가 이루는 각이 예각인지 둔각인지 아니면 서로 반대 방향인지 등등... 을 알아낼 때는 어떻게 할까요?

2) 벡터의 내적(inner product)

내적(inner product)의 정의: 두 벡터의 내적(inner product)은 두 벡터의 크기와 끼인각의 cos 값을 곱하는 것으로 정의 한다.

3. 벡터의 외적

출처:dovelet

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