投影

已知,有,则数称为上的 投影 ,记作,即:

这里以为例说明下上述定义,我们需要对两者的夹角进行分类讨论:

  • 为锐角,过所在直线作垂线,交于点,容易算出的长度为,如下图所示

    ,此时上述定义中的投影就出现了,且有。再引入,那么点也就是,如下图所示

    为锐角,投影

  • 为钝角,则投影。过所在直线作垂线,交于,其方向与相反,如下图左侧所示
  • 为直角,则投影。过所在直线作垂线,交于,即交于原点,如下图右侧所示

    为钝角,投影

    为直角,投影

结合上,即;以及,还可以推出一些以后会用到的代数式:

1 关于投影的例题
请求出,以及对的投影。 根据上面的学习可知,的投影,以及对的投影分别为:

所以这两个投影其实就是轴、轴上的坐标分量,如下图所示。

2 三维中的投影

对于而言,投影的几何意义也是一样的,以下图为例,不再进行赘述。

3 投影的性质
投影有以下的运算规律:
  • 数乘结合律:,其中是数
  • 分配律:
这些性质通过即可证明。

        (1)证明数乘结合律。根据以及,有:

        (2)证明分配律。根据以及,有:

上述运算规律的几何意义如下图所示。

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