Перейти к основному содержанию
Алгебра
Средний уровень
Математика через действие

Векторы

Сложение и вычитание векторов, скалярное произведение, единичные векторы, базисные векторы, скорости

Уроки этого курса доступны после регистрации. Демо без аккаунта показывает механику платформы на примере задачи с роботом по алгоритмике.

81
уроков
7–10 мин
один шаг
Средний уровень
уровень
бесплатный доступ в бета-версиибез регистрации для демопрогресс можно сохранить
Пример интерфейса
Пример: урок 1 из 81
Образец
Векторы
Пример награды

Стандартные базисные векторы

Пример показывает устройство урока. Чтобы решать задания, откройте курс после регистрации.

01 наблюдаем условие задачи
02 проверяем свой ответ
03 объясняем следующий шаг
Шаг 1
Проверить
Шаг 3
Понятно. Ответ сопровождается объяснением, чтобы следующий шаг был осознанным.

81 коротких уроков

По 7-10 минут: можно пройти за один подход или возвращаться по частям.

Интерактив вместо конспекта

Ученик решает задачу, проверяет ответ и видит объяснение следующего шага.

Спокойный старт

Демо платформы доступно без аккаунта. Для уроков выбранного курса и сохранения прогресса нужна регистрация.

Для кого

Векторы как направление и величина

Курс подходит школьникам, которые уже знают координаты и геометрию. Он помогает понять перемещение, сумму векторов, координаты и применение в физике.

Путает точку и вектор.
Не понимает сложение направлений.
Ошибается с координатами вектора.
Не видит связь с силой, скоростью и перемещением.
01

Стандартные базисные векторы

Выражайте векторы через стандартные базисные векторы e₁ и e₂

02

Возможные комбинации

Изучите, какие векторы можно получить комбинированием коллинеарных векторов

03

Векторы из комбинаций

Найдите коэффициенты линейной комбинации двух неколлинеарных векторов

Направление нельзя заменить одной длиной

Если ответ учитывает только модуль, урок показывает, как изменился итоговый вектор при другом направлении.

Действие

Откройте шаг «Стандартные базисные векторы» и выполните действие в модели.

Попытка
Ответ требует ещё одного шага

Ошибка не заканчивает задание: она запускает объяснение на схеме.

Понимание
Идея курса «Векторы» понятна

Ученик видит идею на модели и переносит её в самостоятельное решение.

Маршрут курса

От стрелки на плоскости к координатам, сумме и применению в задачах.

1
→

Стандартные базисные векторы

Выражайте векторы через стандартные базисные векторы e₁ и e₂

2
+

Возможные комбинации

Изучите, какие векторы можно получить комбинированием коллинеарных векторов

3
dx

Векторы из комбинаций

Найдите коэффициенты линейной комбинации двух неколлинеарных векторов

4
|v|

Сложение скоростей

Складывайте векторы скоростей лодки и течения для нахождения скорости относительно берега.

5
xy

Сложение скоростей по курсовым углам

Разложите скорости с курсовым углом и модулем на восточную/северную компоненты и сложите.

6
F

Относительная скорость

Находите относительную скорость через вычитание векторов: v⃗B/A=vB⃗−vA⃗\vec{v}_{B/A} = \vec{v_B} - \vec{v_A}.

7
7

Скорость по курсовому углу

Находите восточную и северную компоненты скорости по курсовому углу: vE=∣v∣sin⁡βv_E=|v|\sin\beta, vN=∣v∣cos⁡βv_N=|v|\cos\beta.

8
8

Модуль и направление скорости

Находите путевую скорость и курсовой угол результирующей скорости через теорему Пифагора и арктангенс.

9
9

Сложение векторов по модулю и углу

Складывайте векторы в полярной форме, разложив их на компоненты.

10
10

Компоненты по неполярному углу

Находите компоненты вектора, когда угол задан не от оси x, а от другой оси.

11
11

Компоненты вектора по модулю и углу

Вычислите xx- и yy-компоненты вектора по его модулю и полярному углу.

12
12

Площади после преобразования

Узнайте, что площадь единичного квадрата после преобразования равна модулю определителя.

13
13

Определитель треугольной матрицы

Составляйте матрицу по образам базисных векторов и узнайте, что определитель треугольной матрицы — произведение её диагональных элементов.

14
14

Определитель любой матрицы 2×2

Выведите общую формулу определителя ad−bcad-bc геометрически через разбиение площадей.

15
15

Вычисление определителей

Применяйте формулу ad−bcad-bc к любым матрицам и связывайте ∣det⁡∣|\det| с масштабированием площади.

16
16

Нулевой определитель

Узнайте, что det⁡(M)=0\det(M)=0 тогда и только тогда, когда столбцы матрицы — скалярные кратные друг друга.

17
17

Отрицательные определители

Узнайте, что перестановка столбцов меняет знак определителя, а площадь всегда равна ∣det⁡∣|\det|.

18
18

Угол через скалярное произведение

Найдите угол между векторами с помощью скалярного произведения.

19
19

Скалярное произведение через модули и угол

Вычислите скалярное произведение через модули векторов и угол между ними.

20
20

Скалярное произведение произвольных векторов

Вычисляйте скалярное произведение любых векторов и находите недостающие компоненты.

21
21

Скалярное произведение ортогональных векторов

Убедитесь, что скалярное произведение перпендикулярных векторов равно нулю.

22
22

Скалярное произведение вектора на себя

Убедитесь, что скалярное произведение вектора на себя равно квадрату его модуля.

23
23

Масштабирование в скалярном произведении

Узнайте, как масштабирование вектора влияет на скалярное произведение.

24
24

Обратная матрица

Узнайте, что делает обратная матрица, и научитесь находить обратную к диагональной матрице.

25
25

Как получить единичную матрицу

Откройте тождество A⁻¹A = I и используйте его, чтобы находить обратную к матрицам сдвига.

26
26

Обращение матрицы

Выведите общую формулу обратной матрицы 2×2 из тождества A⁻¹A = I.

27
27

Вычисление обратной матрицы

Научитесь механически вычислять обратную матрицу 2×2 через определитель и присоединённую матрицу.

28
28

Необратимые матрицы

Поймите, почему матрица с нулевым определителем сжимает плоскость в прямую и не имеет обратной.

29
29

Построение линейных комбинаций

Стройте линейные комбинации как диагонали параллелограмма

30
30

Линейные комбинации

Вычисляйте линейные комбинации покомпонентно

31
31

Сетки линейных комбинаций

Находите координаты линейных комбинаций двух векторов и видите их на косой сетке

32
32

Линейная интерполяция

Находите точки на отрезке между концами двух векторов через линейную интерполяцию

33
33

Решение линейных комбинаций

Находите недостающие компоненты и скаляры в уравнениях линейных комбинаций

34
34

Изменение направления

Умножение вектора на отрицательный скаляр — длина и смена направления

35
35

Умножение вектора на скаляр

Умножайте вектор на скаляр и находите недостающий множитель

36
36

Вычисление угла по компонентам

Вычислите полярный угол вектора по его x- и y-компонентам.

37
37

Поиск полярного угла

Находите полярные углы вне первого квадранта с помощью опорного острого угла.

38
38

Арктангенс и полярные углы

Используйте арктангенс для нахождения полярных углов и поймите его ограниченный диапазон.

39
39

Модуль и направление

Находите модуль и направление вектора (tan⁡θ\tan\theta) по его компонентам.

40
40

Сравнение единичных векторов

Измеряйте близость единичных векторов через угол и расстояние между остриями.

41
41

Матрицы как преобразования

Кодируйте линейные преобразования как матрицы из образов базисных векторов

42
42

Преобразование с помощью матриц

Применяйте матрицу к вектору как линейную комбинацию её столбцов

43
43

Преобразование фигур

Восстанавливайте матрицу преобразования по геометрическому описанию фигуры

44
44

Диагональные матрицы

Стройте диагональные матрицы растяжений по горизонтали и вертикали

45
45

Повороты и отражения

Стройте матрицы поворотов и отражений, сохраняющих конгруэнтность фигур

46
46

Сдвиговые преобразования

Стройте матрицы горизонтальных и вертикальных сдвигов

47
47

Вырожденные преобразования

Распознавайте матрицы, схлопывающие плоскость на прямую

48
48

Несколько преобразований подряд

Примените два преобразования по очереди и убедитесь, что порядок влияет на результат

49
49

Композиция преобразований

Объедините два линейных преобразования в одну матрицу

50
50

Композиция через умножение матриц

Убедитесь, что произведение матриц AB равнозначно применению сначала B, а затем A

51
51

Возведение матриц в квадрат и куб

Убедитесь, что A² и A³ дают тот же эффект, что двух- и трёхкратное применение A

52
52

Умножение матриц

Узнайте, как умножение матриц применяет преобразование сразу к набору векторов.

53
53

Размеры матриц при умножении

Узнайте правило размеров матриц при умножении и научитесь определять размер произведения.

54
54

Согласование размеров и умножение

Потренируйтесь согласовывать размеры матриц для умножения и находить неизвестные элементы произведения.

55
55

Единичная матрица

Познакомьтесь с единичной матрицей — матричным аналогом числа 1 — и её ключевым свойством IA = AI = A.

56
56

Умножение матрицы на вектор

Вычисляйте произведение матрицы на вектор покомпонентно и как линейную комбинацию столбцов.

57
57

Матрица как набор векторов

Собирайте несколько заданных векторов в одну матрицу по столбцам.

58
58

Сложение и вычитание матриц

Складывайте и вычитайте матрицы поэлементно, находите пропущенный элемент в уравнении.

59
59

Умножение матрицы на скаляр

Умножайте матрицу на скаляр поэлементно и связывайте это с растяжением векторов.

60
60

Системы уравнений: повторение

Вспомните, как находить точку пересечения двух прямых — решение системы линейных уравнений

61
61

Матрицы как системы уравнений

Переводите системы линейных уравнений в матричные уравнения и обратно

62
62

Решение систем уравнений

Решайте системы уравнений подстановкой и связывайте их с преобразованиями и матричными уравнениями

63
63

Решение с помощью обратной матрицы

Решайте системы уравнений, умножая вектор правой части на обратную матрицу коэффициентов

64
64

Преобразование базисных векторов

Находите образы базисных векторов при гомотетии, растяжении, повороте и отражении

65
65

Линейные преобразования

Находите образы базисных векторов и произвольных векторов при линейном преобразовании

66
66

Преобразование комбинаций

Записывайте преобразованные векторы как линейные комбинации преобразованных базисных векторов

67
67

Построение преобразованных векторов

Стройте преобразованные векторы, используя шаги вдоль преобразованных базисных векторов

68
68

Нецелочисленные комбинации

Записывайте преобразованные векторы с дробными компонентами как линейные комбинации

69
69

Скалярное произведение

Вывод формулы скалярного произведения через единичные векторы и теорему Пифагора.

70
70

Масштабирование и модуль

Узнайте, как масштабирование вектора изменяет его модуль.

71
71

Скалярное произведение единичных векторов

Узнайте, что скалярное произведение единичных векторов равно cos θ.

72
72

Единичные векторы

Научитесь нормировать вектор, чтобы получить единичный вектор.

73
73

Построение вектора по модулю и направлению

Найдите компоненты вектора по его модулю и полярному углу.

74
74

Рисование разностей векторов

Стройте разности векторов геометрически, используя противоположный вектор и метод «хвост к острию».

75
75

Противоположные векторы

Найдите противоположные векторы, отменяющие сдвиги, и откройте нулевой вектор.

76
76

Разности векторов

Поймите разности векторов как недостающие слагаемые и стрелки между остриями векторов.

77
77

Вычитание векторов

Вычитайте векторы покомпонентно: v1⃗−v2⃗=v1⃗+(−v2⃗)\vec{v_1}-\vec{v_2}=\vec{v_1}+(-\vec{v_2}).

78
78

Рисование векторов и их сумм

Научитесь строить суммы векторов методом «хвост к острию» и правилом параллелограмма.

79
79

Сложение векторов

Сложение векторов объединяет их сдвиги, и порядок слагаемых не важен.

80
80

Покомпонентное сложение векторов

Складывайте векторы, суммируя соответствующие компоненты по отдельности.

81
81

Векторы как сдвиги

Поймите векторы как параллельные переносы плоскости и запишите их в виде пар компонент.

Один урок — одно понятие

Нет перегруза: сначала основная идея, затем проверка понимания и самостоятельное применение.

Мгновенная обратная связь

Ученик сразу видит, где ошибся, и получает объяснение через схему.

Последовательное усложнение

Курс строится от первого знакомства с идеей к более самостоятельным задачам.

Прогресс сохраняется

После регистрации можно продолжить курс и вернуться к сложным темам.

Чем вектор отличается от точки?

Точка задаёт положение, а вектор задаёт перемещение или направленную величину.

Нужна ли физика?

Нет, но физические примеры помогают понять смысл силы, скорости и перемещения.

Что нужно знать перед курсом?

Координаты, базовую геометрию и уверенную работу с числами.

Поможет ли курс в линейной алгебре?

Да, он даёт наглядную основу для дальнейшей работы с векторами.

Начните курс бесплатно

Создайте аккаунт, чтобы открыть уроки этого курса и сохранять прогресс.