วันนี้เราจะมาหาขนาดของเวกเตอร์กันครับ ขนาดของเวกเตอร์ถ้าเวกเตอร์ของเราเป็นเวกเตอร์ที่เป็นลูกศร ขนาดของเวกเตอร์ก็คือความยาวของลูกศรนั่นเองครับ แต่ถ้าเวกเตอร์นั้นเป็นเวกเตอร์ในระบบพิกัดฉากเราก็จะหาขนาดได้ดังนี้ครับ ดูรูปประกอบด้านล่างครับ
ขนาดของเวกเตอร์ในระบบพิกัดฉาก
สมมุติผมมีเวกเตอร์ในระบบพิกัด 2 มิติคือ
\(\vec{u}=\begin{bmatrix} 3\\4\ \end{bmatrix}\)
ความหมายของเวกเตอร์ยูนี้ก็คือเวกเตอร์ที่มีความยาวตามแกน X ทางบวก 3 หน่วย
และมีความยาวทางตามแกน Y ทางบวก 4 หน่วย ดูรูปด้านล่างประกอบครับ
จากรูปความยาวตามแกน X คือ 3 หน่วย ความยาวตามแกน Y คือ 4 หน่วย ดังนั้นเราสามารถหาขนาดของเวกเตอร์ยูได้โดยทฤษฎีบทพีทาโกรัสครับ เข้าใจไหมเอ่ย
นั้นคือ ขนาดของเวกเตอร์ยูเท่ากับ \(\sqrt{3^{2}+4^{2}}=\sqrt{25}=5\) หน่วย
นั่นคือ ถ้าเรามีเวกเตอร์ \(\vec{u}=\begin{bmatrix} 3\\4\ \end{bmatrix}\)
ถ้าเราจะหาขนาดของเวกเตอร์ยูนี้ อ๋อลืมไปขนาดของเวกเตอร์ยูเขียนแทนด้วย \(|\vec{u}|\)
ขนาดของเวกเตอร์ยูคือ
\(|\vec{u}|=\sqrt{3^{2}+4^{2}}=\sqrt{25}=5\)
สรุปก็คือ
ให้ \(\vec{u}\) เป็นเวกเตอร์ใดๆ ในระบบพิกัดฉาก 2 มิติ และ
\(\vec{u}=\begin{bmatrix} a\\b\ \end{bmatrix}\)
ขนาดของ \(\vec{u}\) หาได้จาก
\(|\vec{u}|=\sqrt{a^{2}+b^{2}}\)
ในระบบพิกัดฉาก 3 มิติก็เช่นเดียวกันครับ
ให้ \(\vec{u}\) เป็นเวกเตอร์ใดๆ ในระบบพิกัดฉาก 3 มิติ และ
\(\vec{u}=\begin{bmatrix}
& a & \\
& b & \\
& c&
\end{bmatrix}\)
ขนาดของ \(\vec{u}\) หาได้จาก
\(|\vec{u}|=\sqrt{a^{2}+b^{2}+c^{2}}\)
ต่อไปเรามาลองทำแบบฝึกหัดเกี่ยวกับขนาดของเวกเตอร์กันเลยครับ ทั้งขนาดของเวกเตอร์ 2 มิติและขนาดของเวกเตอร์ 3 มิตินะ ง่ายๆไม่ยากครับ
แบบฝึกหัดจงหาขนาดของเวกเตอร์ต่อไปนี้
1) \(\vec{u}=\begin{bmatrix}
& 3 & \\
& 4 & \\
& 5&
\end{bmatrix}\)
วิธีทำ
\(|\vec{u}|=\sqrt{3^{2}+4^{2}+5^{2}}\)
\(|\vec{u}|=\sqrt{9+16+25}\)
\(|\vec{u}|=\sqrt{50}\)
\(|\vec{u}|=5\sqrt{2}\)
2) \(\vec{v}=\begin{bmatrix}
& \sqrt{2} & \\
& -\sqrt{2} & \\
\end{bmatrix}\)
วิธีทำ
\(|\vec{v}|=\sqrt{(\sqrt{2})^{2}+(-\sqrt{2})^{2}}\)
\(|\vec{v}|=\sqrt{2+2}\)
\(|\vec{v}|=\sqrt{4}\)
\(|\vec{v}|=2\)
3) \(\vec{w}=\begin{bmatrix}
& -6 & \\
& 3 & \\
& -2&
\end{bmatrix}\)
วิธีทำ
\(|\vec{w}|=\sqrt{(-6)^{2}+(3)^{2}+(-2)^{2}}\)
\(|\vec{w}|=\sqrt{36+9+4}\)
\(|\vec{w}|=\sqrt{49}\)
\(|\vec{w}|=7\)
4) \(\vec{u}=2\vec{i}+3\vec{j}-4\vec{k}\)
วิธีทำ
\(|\vec{u}|=\sqrt{2^{2}+3^{2}+(-4)^{2}}\)
\(|\vec{u}|=\sqrt{29}\)