Wektor jednostkowy
Wersor – wektor o długości jeden[1] , wskazujący kierunek i zwrot pewnego wektora początkowego, któremu ten wersor się przypisuje. Mnożenie wersora przez długość początkowego wektora odtwarza początkowy wektor.
Niech
(
X
,
‖
⋅
‖
)
{\displaystyle (X,\|\cdot \|)}
będzie przestrzenią unormowaną . Wersorem
x
∘
{\displaystyle x^{\circ }
niezerowego wektora
x
∈
X
{\displaystyle x\in X}
nazywamy wektor
x
∘
=
x
‖
x
‖
.
{\displaystyle x^{\circ }={\frac {x}{\|x\|}.}
Oczywiście
x
∘
∈
lin
(
x
)
{\displaystyle x^{\circ }\in \operatorname {lin} (x)}
oraz
‖
x
∘
‖
=
1.
{\displaystyle \|x^{\circ }\|=1.}
W przestrzeniach współrzędnych wersor danego wektora zachowuje jego kierunek oraz zwrot.
Wersor osi
Wersorem osi nazywamy wektor długości (normie) 1 o kierunku i zwrocie zgodnym z pewną dodatnią półosią prostokątnego układu współrzędnych . Dla osi
O
X
,
O
Y
,
O
Z
{\displaystyle OX,OY,OZ}
oznacza się je tradycyjnie na kilka sposobów:
symbolami
i
,
j
,
k
,
{\displaystyle i,j,k,}
e
1
,
e
2
,
e
3
,
{\displaystyle e_{1},e_{2},e_{3},}
e
x
,
e
y
,
e
z
,
{\displaystyle e_{x},e_{y},e_{z},}
ε
1
,
ε
2
,
ε
3
.
{\displaystyle \varepsilon _{1},\varepsilon _{2},\varepsilon _{3}.}
Przykłady
W przestrzeni euklidesowej
R
3
{\displaystyle \mathbb {R} ^{3}
ze zwykłym iloczynem skalarnym wersorem wektora
x
=
[
2
3
4
]
{\displaystyle \mathbf {x} =\left[{\begin{smallmatrix}2\\3\\4\end{smallmatrix}\right]}
jest wektor
x
∘
=
1
2
2
+
3
2
+
4
2
[
2
3
4
]
=
[
2
29
3
29
4
29
]
.
{\displaystyle \mathbf {x} ^{\circ }={\frac {1}{\sqrt {2^{2}+3^{2}+4^{2}\left[{\begin{smallmatrix}2\\3\\4\end{smallmatrix}\right]=\left[{\begin{smallmatrix}{\frac {2}{\sqrt {29}\\{\frac {3}{\sqrt {29}\\{\frac {4}{\sqrt {29}\end{smallmatrix}\right].}
W przestrzeni
R
2
[
X
]
{\displaystyle \mathbb {R} _{2}[X]}
(tj. przestrzeni wielomianów stopnia nie większego niż 2 zmiennej rzeczywistej ) z iloczynem skalarnym
⟨
f
,
g
⟩
=
∫
−
1
1
f
(
x
)
g
(
x
)
d
x
{\displaystyle \langle f,g\rangle =\int \limits _{-1}^{1}f(x)g(x)dx}
i normą
‖
f
‖
=
⟨
f
,
f
⟩
{\displaystyle \|f\|={\sqrt {\langle f,f\rangle }
wersorem wektora
f
(
X
)
=
X
2
+
X
+
1
{\displaystyle f(X)=X^{2}+X+1}
jest wektor
f
∘
(
X
)
=
X
2
+
X
+
1
∫
−
1
1
(
X
2
+
X
+
1
)
(
X
2
+
X
+
1
)
d
X
=
X
2
+
X
+
1
22
5
=
5
22
X
2
+
5
22
X
+
5
22
.
{\displaystyle f^{\circ }(X)={\frac {X^{2}+X+1}{\sqrt {\int \limits _{-1}^{1}(X^{2}+X+1)(X^{2}+X+1)dX}={\frac {X^{2}+X+1}{\sqrt {\tfrac {22}{5}={\sqrt {\tfrac {5}{22}X^{2}+{\sqrt {\tfrac {5}{22}X+{\sqrt {\tfrac {5}{22}.}
Zobacz też
Uwagi
Baza ortogonalna złożona z wersorów jest bazą ortonormalną .
W fizyce zamiast
x
∘
{\displaystyle x^{\circ }
stosuje się zapis
e
→
x
{\displaystyle {\vec {e}_{x}
lub
x
^
.
{\displaystyle {\hat {x}.}
Przypisy
Linki zewnętrzne
Wektory i działania na nich
Układy wektorów i ich macierze
Wyznaczniki i miara układu wektorów
Przestrzenie liniowe
Iloczyny skalarne
Pojęcia zaawansowane
Pozostałe pojęcia
Powiązane dyscypliny
Znani uczeni
The article is a derivative under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License .
A link to the original article can be found here and attribution parties here
By using this site, you agree to the Terms of Use . Gpedia ® is a registered trademark of the Cyberajah Pty Ltd