Таблица 2.1. Используемые обозначения
Обозначение | Наименование |
a, b, c, | Вектор |
| a |, || | Модуль вектора |
ax, ay, az | Координаты вектора в декартовых координатах |
r 1 = (x 1, y 1, z 1), r 2 = (x 2, y 2, z 2) | Радиус-векторы точек с координатами (x 1, y 1, z 1), (x 2, y 2, z 2) |
a · b, ab | Скалярное произведение |
a 2 | Скалярный квадрат |
пр b a | Проекция вектора a на вектор b |
a ´ b | Векторное произведение |
^ | Знак ортогональности двух векторов |
|| | Знак коллинеарности двух векторов |
Ð | Знак угла |
abc, (abc) | Смешанное произведение трех векторов |
Таблица 2.2. Геометрический вектор
Наименование | Обозначение, формула | |
Вектор и его выражение в декартовых координатах | a = ax i + ay j + az k = (ax, ay, az) | |
Модуль вектора | ||
Направляющие косинусы вектора и их свойство | ; cos2a + cos2b + cos2g = 1 | |
Сложение двух векторов | a + b = (ax + bx, ay + by, az + bz) | |
Умножение вектора на скаляр | l a = (l ax, l ay, l az) | |
Вектор с началом в точке A (x 1, y 1, z 1) и с концом в точке B (x 2, y 2, z 2) | = (x 2- x 1) i + (y 2- y 1) j + (z 2- z 1) k | |
Длина отрезка AB, заданного граничными точками A (x 1, y 1, z 1) и B (x 2, y 2, z 2) | l = | r 2- r 1 |; l = | |
Условие коллинеарности двух векторов a и b (a || b) | l a = b или | |
Проекция вектора a на вектор b | пр b a = | a | cos j, j =Ð(a, b) | |
Деление отрезка AB в данном отношении l = AC / CB, где A (x 1, y 1, z 1), B (x 2, y 2, z 2), С (x, y, z) Частный случай: деление отрезка пополам | ||
Длины диагоналей параллелограмма, построенного на векторах a и b | d 1,2 = | a ± b |; d 1,2 = | |
Таблица 2.3. Скалярное произведение
Наименование | Обозначение, формула | ||||
Определение скалярного произведения двух векторов | ab = | a |×| b | cosj, j =Ð(a, b) | ||||
Таблица скалярного умножения в декартовых координатах | × | i | j | k | |
i | |||||
j | |||||
k | |||||
Скалярное произведение в декартовых координатах | ab = axbx + ayby+ azbz | ||||
Скалярный квадрат | a 2 = | a |2 = | ||||
Свойства: 1) переместительное 2) сочетательное относительно скалярного множителя 3) распределительное | ab = ba l(ab) = (l a) b = a (l b) a (b + c) = ab + ac | ||||
Условие ортогональности двух ненулевых векторов | ab = 0 a ^ b | ||||
Условие ортогональности в декартовых координатах | axbx + ayby+ azbz = 0 | ||||
Приложения: 1) Угол между двумя векторами 2) Проекция вектора a на вектор b | cosj = = пр b a = |
Таблица 2.4. Векторное произведение
Наименование | Обозначение, формула | ||||
Определение векторного произведения двух векторов | a ´ b = c, | c | = | a |×| b | sin j, j =Ð(a, b), c ^ a, c ^ b (a, b, c) - правая тройка векторов | ||||
Таблица векторного умножения в декартовых координатах | ´ | i | j | k | |
i | o | k | - j | ||
j | - k | o | i | ||
k | j | - i | o | ||
Векторное произведение в декартовых координатах | |||||
Свойства: 1) антипереместительное 2) сочетательное относительно скалярного множителя 3) распределительное | a ´ b = - b ´ a l(a ´ b) = (l a)´ b = a ´(l b) a ´(b + c) = a ´ b + a ´ c | ||||
Условие коллинеарности двух ненулевых векторов | a||b | ||||
Условие коллинеарности в декартовых координатах | |||||
Приложения: 1) Площадь параллелограмма, построенного на векторах a и b как на сторонах 2) Площадь треугольника, две стороны которого образованы данными векторами a и b | | a ´ b | = | a ´ b | = |
Обозначения:
- миноры элементов i, j, k соответственно в определителе для
векторного произведения в декартовых координатах
Таблица 2.5. Смешанное произведение
Наименование | Обозначение, формула |
Определение и обозначение смешанного произведения трех векторов | (a ´ b)× c = abc |
Смешанное произведение в декартовых координатах | |
Свойства: 1) изменение знака при перестановке двух сомножителей 2) не изменяется при циклической перестановке сомножителей 3) векторы a, b, c образуют в порядке следования а) правую тройку векторов, если б) левую тройку векторов, если | abc = - acb = - cba = - bac abc = bca = cab abc > 0 abc < 0 |
Условие компланарности трех ненулевых векторов | abc =0 a, b, c - компланарны |
Условие компланарности в декартовых координатах | |
Приложения: 1) Объем параллелепипеда, построенного на векторах a, b, c как на ребрах 2) Объем треугольной призмы, построенной на векторах a, b, c как на ребрах 3) Объем тетраэдра, построенного на векторах как на ребрах a, b, c | | abc | | abc | | abc | |