Tehtäviä
TEHTÄVÄSARJA I
Vektorin esittäminen vektoreiden $\vi$ ja $\vj$ avulla
Tarkastele alla olevan kuvan vektoreita. Mitkä niistä voidaan esittää muodossa $2\vi+\vj$?
Vektoreiden samuus
Määritä sellaiset reaaliluvut $r$ ja $s$, että vektorit $\vv=-r\vi+8\vj$ ja $\vw=5\vi-12s\vj$ ovat samat. Selitä, miten päättelit.
Paikkavektori
Määritä pisteen $P$ koordinaatit, jos
- $\pv{OP}=\vi+2\vj$
- $\pv{OP}=3\vi-4\vj$
- $\pv{OP}=-\vj$.
Kahden pisteen välinen vektori
Määritä vektori $\pv{AB}$ laskemalla tai kuvan avulla päättelemällä, jos
- $A=(-5,2)$ ja $B=(3,1)$
- $A=(3,-7)$ ja $B=(-4,8)$.
Kahden pisteen välinen vektori
Tarkastele pisteitä $A=(-2,4)$, $B=(3,1)$ ja $C=(5,-3)$. Määritä piste $D$ laskemalla tai piirtämällä, jos
- $\pv{CD}=\pv{AB}$
- $\pv{DC}=\pv{AB}$
- $\pv{AD}=-\pv{AC}$
- $\pv{BC}=-\pv{AD}$.
Vektoreiden laskutoimituksia
Tarkastele alla olevaa kuvaa. Päättele kuvan avulla, mihin pisteeseen päädyt, kun lähdet pisteestä $(2,3)$ ja siirryt
- vektorin $\va$ verran
- ensin vektorin $\va$ verran ja sitten vektorin $\vb$ verran
- vektorin $-\vb$ verran
- ensin vektorin $-\va$ verran ja sitten vektorin $\vb$ verran.
Vektoreiden summa ja erotus
Tarkastele alla olevaa kuvaa. Piirrä vektoreiden $\vv$, $\vw$ ja $\vu$ avulla vektorit
- $\vv+\vw$
- $\vw-\vv$
- $\vv-\vw-\vu$
- $\vv-\vw+\vu$
Vektorin kertominen luvulla
Tarkastele alla olevaan kuvaa. Ilmaise vektorit $\vb, \vc, \bar{d}$ ja $\bar{e}$ vektorin $\va$ avulla.
Vektoreiden summa ja erotus
Tarkastele vektoreita $\vv=-2\vi+7\vj$, $\vw=6\vi-10\vj$ ja $\vu=-3\vi+5\vj$. Määritä
- $(\vv+\vw)-(\vw+\vu)$
- $(\vv+\vw)-(\vv-\vu)-(\vw+\vu)$.
Paikkavektori
Tutki vektoria $\pv{AB}=-9\vi+5\vj$. Määritä pisteen $B$ paikkavektori kuvan avulla päättelemällä tai laskemalla, jos
- piste $A=(11,2)$
- piste $A=(-8,-7)$.
Vektoreiden suunta
Tarkastele alla olevassa kuvassa olevaa vektoria $\vv$. Piirrä koordinaatisto ja siihen
- jokin vektori, joka on sama kuin $\vv$
- vektori, joka on vektorin $\vv$ kanssa samansuuntainen mutta kuitenkin eri vektori
- vektori, joka on vektorin $\vv$ kanssa yhdensuuntainen mutta ei samansuuntainen.
- jokin vektori, jonka pituus on 1,5 kertaa vektorin $\vv$ pituus ja joka ei ole vektorin $\vv$ kanssa yhdensuuntainen.
Vektoreiden yhdensuuntaisuus
Oletetaan, että kumpikaan vektoreista $\vv$ ja $\vw$ ei ole nollavektori. Tutki, ovatko vektorit $\vv$ ja $\vw$ yhdensuuntaiset, jos
- $\vv=6\vw$
- $2\vv+2\vw=14\vw-\vv$.
Paikkavektori
Merkitään $A=(-5,2)$, $B=(-1,-1)$ ja $C=(2,1)$. Tiedetään, että vektorit $\pv{AB}$ ja $\pv{CD}$ ovat yhtä pitkät. Määritä piste $D$, jos vektorit $\pv{AB}$ ja $\pv{CD}$ ovat
- samansuuntaiset
- vastakkaissuuntaiset.
Paikkavektori
Pisteen $A$ paikkavektori on $\pv{OA}=5\vi+12\vj$. Tiedetään, että $B=(-2,-5)$ ja $C=(2,-1)$.
- Vektori $\pv{BD}$ on samansuuntainen kuin vektori $\pv{OA}$ ja sen pituus on kaksi kertaa vektorin $\pv{OA}$ pituus. Päättele, mikä piste $D$ on. Selitä, miten ajattelit.
- Vektori $\pv{CE}$ on yhdensuuntainen vektorin $\pv{OA}$ kanssa ja sen pituus on puolet vektorin $\pv{OA}$ pituudesta. Mitä voit päätellä pisteestä $E$? Selitä, miten ajattelit.
Vektoreiden summa ja erotus
Tarkastele alla olevaa kuvaa. Muodosta kuvan vektoreiden avulla lauseke, jolla kuljetaan
- pisteestä $A$ pisteeseen $C$
- pisteestä $B$ pisteeseen $D$
- origosta eli pisteestä $O$ pisteeseen $B$.
Paikkavektori
Tarkastele alla olevaa kuvaa.
- Lausu kuvan vektorit vektoreiden $\vi$ ja $\vj$ avulla.
- Muodosta kuvan vektoreiden avulla lauseke, jolla kuljetaan origosta $O$ pisteeseen $C$.
- Sijoita edellisen kohdan lausekkeeseen a-kohdan vektorit ja sievennä lauseke.
- Katso kuvasta pisteen $C$ koordinaatit. Vertaa tulosta c-kohdan tulokseen.
- Mikä on pisteen $C$ paikkavektori?
Vektoreiden yhdensuuntaisuus
Päättele, ovatko vektorit $\va$ ja $\vb$ yhdensuuntaiset, jos
- $\va=\frac{1}{4}\vi+3\vj$ ja $\vb=\vi-12\vj$
- $\va=-10\vi+\frac{2}{5}\vj$ ja $\vb=\frac{4}{5}\vi+2\vj$?
Vektorin pituus
Tarkastele alla olevaa kuvaa. Mitkä kuvan vektoreista ovat yhtä pitkiä kuin vektori $\vv$? Perustele vastauksesi.
Vektorin pituus
Vektorin $\vv$ pituus on 24.
- Määritä vektoreiden $-6\vv$ ja $\frac{1}{8}\vv$ pituudet.
- Vertaa vektoreiden $-6\vv$ ja $\frac{1}{8}\vv$ suuntaa vektorin $\vv$ suuntaan.
Yksikkövektori
Muodosta vektorin $\vv=-5\vi+9\vj$ kanssa
- samansuuntainen yksikkövektori
- samansuuntainen vektori, jonka pituus on $4$.
Yksikkövektori
Tiedetään, että vektorin $\vv$ pituus on
- $|\vv| = 8$
- $|\vv| = \sqrt{5}$
- $|\vv| = \frac{1}{3}$.
Pistetulo
Laske vektoreiden $\vv$ ja $\vw$ pistetulo, jos
- $\vv=\frac{1}{2}\vi-3\vj$ ja $\vw=10\vi+7\vj$
- $\vv=9\vi+11\vj$ ja $\vw=\frac{2}{3}\vi-2\vj$
Pistetulo
Kolmion kärjet ovat $A=(-4,3)$, $B=(5,2)$ ja $C=(1,-2)$.
- Muodosta vektorit $\pv{AB}$, $\pv{BC}$ ja $\pv{CA}$.
- Osoita pistetulon avulla, että kolmio on suorakulmainen.
Vektoreiden välinen kulma
Tarkastele alla olevan kuvan kolmiota. Määritä pistetulon avulla asteen tarkkuudella kulmat
- $\sphericalangle(\pv{AB},\pv{AC})$
- $\sphericalangle(\pv{AB},\pv{CB})$
- $\sphericalangle(\pv{CA},\pv{BC})$.
Vektoreiden kohtisuoruus
- Etsi piirroksen avulla vektori, joka on yhtä pitkä kuin vektori $\vv = 2\vi-3\vj$ ja kohtisuorassa sitä vastaan.
- Päättele, mikä vektori on yhtä pitkä kuin vektori $\vw = x\vi+y\vj$ ja kohtisuorassa sitä vastaan.
- Tarkista pistetulon avulla, että b-kohdassa tekemäsi johtopäätös on oikein.