二维矢量和的绘图和计算思路

最近更新于 2025-05-11 23:07

三个矢量的大小和方向如图
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绘制示意图和计算(余弦定理)

余弦定理公式:https://blog.iyatt.com/?p=10359#%E4%BD%99%E5%BC%A6%E5%AE%9A%E7%90%86
整体思路就是先求出两个矢量的矢量和,再用这个矢量和和其它矢量计算矢量和,再用新计算的矢量和和其它矢量计算矢量和,直到所有矢量参与计算。

比如先计算 30 和 15 的矢量和,两者夹角 30°+40°=70°,可以得到互补角为 110°
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三角形中已知两边长度和夹角可以使用余弦定理计算得到对边长度
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已知三边长,则可以使用余弦定理计算任意夹角
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然后再计算 28 和 37.85 的矢量和
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同样方式可以计算得到长度和角度
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也就得到了三个矢量的矢量和(红色箭头),如果作图的长度和角度是准确的,画图后直接测量就能得到(我这里就是 CAD 绘制后直接测量的),只是考试的时候就得用余弦定理计算了。
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绘图法

这种方式绘图是按相同旋转顺序,依次重画为首尾相接的矢量,这样只要所有矢量的矢量和不是 0 向量,那么必然不能形成封闭多边形,最后再添一条线封闭图形,那么这条添加的线长度就是等于所有矢量的矢量和的大小的,然后根据这条补充的线和其它矢量的角度可以确定它的角度,只是它的角度和矢量和的角度是刚好相反的。

有三个矢量,我就按 15、30、28 逆时针的顺序画,先绘制 15
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30 相对 15 逆时针旋转 70°
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28 相对 30 再逆时针旋转 130°
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然后再首尾连起来
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这条线再逆时针旋转 87° 就和 15 的矢量同方向,即把 15 的矢量顺时针旋转 87° 就是这条黄线的位置。
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用这里的绘图法得到的矢量是其它矢量的矢量和反方向的,它是抵消其它矢量的矢量和的,再旋转 180° 就能得到其它矢量的矢量和
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二维矢量和的绘图和计算思路
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