เวกเตอร์
เวกเตอร์คือปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง ต่างจากจำนวนธรรมดาที่มีแต่ขนาด จุดที่ทำให้มันทรงพลังคือเมื่อเขียนเป็นพิกัดแล้ว คำถามเชิงเรขาคณิตอย่าง ตั้งฉากไหม มุมเท่าไร พื้นที่เท่าไร กลายเป็นการบวกลบคูณตัวเลขล้วนๆ ที่ตอบได้ในไม่กี่บรรทัด
อ้างอิงโครงสร้างหลักสูตร: การวัดและเรขาคณิต · เวกเตอร์ในระนาบและในสามมิติ ผลคูณเชิงสเกลาร์ และผลคูณเชิงเวกเตอร์ (สายเพิ่มเติม)
🎯 จบบทนี้แล้วคุณจะทำสิ่งเหล่านี้ได้
- ✓แยกปริมาณสเกลาร์กับเวกเตอร์ได้ และบอกได้ว่าเวกเตอร์สองตัวเท่ากันเมื่อใด
- ✓บวก ลบ และคูณเวกเตอร์ด้วยสเกลาร์ได้ทั้งเชิงเรขาคณิตและเชิงพิกัด
- ✓บอกตำแหน่งจุดในระบบพิกัดฉากสามมิติ หาภาพฉายของจุดบนระนาบอ้างอิง และหาระยะระหว่างจุดสองจุดในสามมิติได้
- ✓หาเวกเตอร์จากจุดสองจุด หาขนาด และหาเวกเตอร์หนึ่งหน่วยได้ ทั้งในระนาบและในสามมิติ
- ✓ตรวจว่าเวกเตอร์สองตัวขนานหรือตั้งฉากกันได้
- ✓หาผลคูณเชิงสเกลาร์และใช้หามุมระหว่างเวกเตอร์ได้ (ส่วนเสริมนอกหลักสูตร: หาภาพฉายของเวกเตอร์บนเวกเตอร์)
- ✓หาผลคูณเชิงเวกเตอร์ในสามมิติ ใช้หาพื้นที่รูปสี่เหลี่ยมด้านขนานกับรูปสามเหลี่ยม และใช้ผลคูณเชิงสเกลาร์ของเวกเตอร์สามตัวหาปริมาตรทรงสี่เหลี่ยมด้านขนานได้
- ✓ใช้เวกเตอร์แก้โจทย์แรงลัพธ์ งาน และการเดินทางได้
📘 คำศัพท์สำคัญประจำบท
สเกลาร์scalar
ปริมาณที่มีแต่ขนาด เช่น มวล เวลา อุณหภูมิ
เวกเตอร์vector
ปริมาณที่มีทั้งขนาดและทิศทาง เช่น แรง ความเร็ว การกระจัด
องค์ประกอบcomponent
ตัวเลขแต่ละตัวในวงเล็บ ซึ่งบอกว่าเวกเตอร์เดินไปตามแกนนั้นเท่าไร
เวกเตอร์ศูนย์zero vector
— เวกเตอร์เดียวที่ไม่มีทิศทาง เพราะขนาดเป็นศูนย์
เวกเตอร์หนึ่งหน่วยunit vector
เวกเตอร์ที่มีขนาดเท่ากับ ใช้บอกทิศทางล้วนๆ โดยไม่พ่วงขนาด
เวกเตอร์ขนานparallel vectors
เวกเตอร์ที่เขียนเป็นพหุคูณของกันได้ () — ทิศเดียวกันหรือตรงข้ามก็นับ
ผลคูณเชิงสเกลาร์dot product
— ผลลัพธ์เป็นจำนวน ไม่ใช่เวกเตอร์ ใช้หามุมและตรวจการตั้งฉาก
ผลคูณเชิงเวกเตอร์cross product
— ผลลัพธ์เป็นเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับทั้งคู่ นิยามเฉพาะในสามมิติ
นิเสธของเวกเตอร์negative of a vector
— เวกเตอร์ที่ขนาดเท่ากับ แต่ทิศตรงข้าม บวกกับ แล้วได้
ระนาบอ้างอิงcoordinate planes
ระนาบ ระนาบ และระนาบ ซึ่งแต่ละระนาบมีแกนพิกัดสองแกนอยู่บนระนาบ
อัฐภาคoctant
บริเวณหนึ่งใน บริเวณที่ระนาบอ้างอิงทั้งสามแบ่งปริภูมิสามมิติออก
ภาพฉายของจุดprojection of a point
จุดที่ได้จากการลากเส้นตั้งฉากจากจุดนั้นลงบนระนาบอ้างอิงหรือแกน เช่น ภาพฉายของ บนระนาบ คือ
ภาพฉายของเวกเตอร์vector projection
เงาของเวกเตอร์หนึ่งที่ทอดลงบนแนวของอีกเวกเตอร์หนึ่ง (ส่วนเสริมนอกหลักสูตร)
6.1 เวกเตอร์คืออะไร
| สเกลาร์ | เวกเตอร์ | |
|---|---|---|
| มีอะไร | ขนาดอย่างเดียว | ขนาด และ ทิศทาง |
| ตัวอย่าง | มวล กก. · เวลา วินาที | แรง นิวตัน ไปทางขวา |
| คู่ที่มักสับสน | อัตราเร็ว กม./ชม. | ความเร็ว กม./ชม. ไปทางเหนือ |
| ระยะทางที่เดิน กม. | การกระจัด กม. ไปทางตะวันออก |
สองปริมาณนี้ต่างกันตรงไหน
- •เขียนแทนด้วย (หรือตัวหนา) · ขนาดเขียน ซึ่งเป็นจำนวนที่ไม่ติดลบเสมอ
- •เวกเตอร์เท่ากัน เมื่อขนาดเท่ากัน และ ทิศทางเดียวกัน — อยู่คนละตำแหน่งบนกระดาษก็ยังเท่ากันได้ เพราะเวกเตอร์ไม่มีจุดเริ่มต้นตายตัว
- • เรียกว่า นิเสธของ คือเวกเตอร์ที่ขนาดเท่ากันแต่ทิศตรงข้าม
- • คือเวกเตอร์ศูนย์ — เป็นเวกเตอร์เดียวที่ไม่มีทิศทาง และเป็นเอกลักษณ์การบวก ()
📎น่ารู้
เดินไปทางตะวันออก กม. แล้วเลี้ยวขึ้นเหนืออีก กม. — ระยะทาง ที่เดินคือ กม. แต่ การกระจัด คือ กม. ไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ · นี่คือความต่างระหว่างสเกลาร์กับเวกเตอร์ที่จับต้องได้ที่สุด และเป็นเหตุผลว่าทำไมบวกขนาดของเวกเตอร์ตรงๆ ไม่ได้
📝 เนื้อหาเต็มของบทนี้กำลังตรวจทาน
ตอนนี้เปิดให้อ่านแล้ว 1 หัวข้อจากทั้งหมด 7 หัวข้อ — อีก 6 หัวข้อ พร้อมตัวอย่างแก้ทีละขั้น สรุปสูตรท้ายบท ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย และแบบเช็กตัวเอง จะเปิดให้อ่านเมื่อตรวจทานเสร็จ
เราตรวจทุกสูตรและทุกตัวอย่างก่อนเผยแพร่ เพราะเนื้อหาผิดหนึ่งบรรทัด อาจทำให้คุณจำผิดไปทั้งบท
อ่านจบแล้ว — ลองของจริงเลย
โจทย์สร้างใหม่ทุกครั้ง ไม่ซ้ำ พร้อมเฉลยที่สอนวิธีคิด
เนื้อหา ตาราง และตัวอย่างทั้งหมดเรียบเรียงขึ้นใหม่โดยเก่งดี อ้างอิงเพียงโครงสร้างหลักสูตรแกนกลาง (ข้อมูลสาธารณะ)— ไม่คัดลอกจากหนังสือเรียน หนังสือติว หรือเว็บติวของผู้ใด