Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Скалярний, векторний та мішаний добуток векторів, їх застосування




Скалярним добутком двох векторів і називається число

S =| | | |сos().

Ця операція позначається . Зокрема, скалярний квадрат вектора дорівнює квадратові його довжини, тобто . Якщо один з векторів, що перемножуються, одиничний, то:

.

Властивості скалярного добутку:

1) × = ï ï2;

2) × = 0, якщо ^ або = 0, або = 0.

3) × = × ;

4) ×( + ) = × + × ;

5) (m = ×(m ) = m( × ).

Нехай задані вектори у прямокутній системі координат

тоді .

Якщо розглядати вектори у декартовій прямокутній системі координат, то × = xa xb + ya yb + za zb.

Використовуючи отримані рівності, отримуємо формулу для обчислення кута між векторами:

.

Якщо скалярний добуток двох векторів дорівнює нулеві, то ці вектори ортогональні. Дійсно, якщо жоден з векторів не нульовий, то, за означенням скалярного добутку, останній може дорівнювати нулеві тільки тоді, коли , тобто .

Рис.3.

Якщо скалярний добуток двох векторів дорівнює нулеві, то ці вектори ортогональні. Дійсно, якщо жоден з векторів не нульовий, то, за означенням скалярного добутку, останній може бути рівним нулеві тільки тоді, коли , тобто .

Якщо вектор представлений через проекції на базисні вектори, то говорять про розкладання вектора по ортогональному базису. З рисунка видно, що в цьому випадку вектор є головною діагоналлю прямокутного паралелепіпеда, ребра якого паралельні осям координат і дорівнюють довжинам проекцій вектора на ці осі. З цього ж рисунка випливає, що модуль вектора чисельно буде дорівнює

.

З означення скалярного добутку випливає, що будь-який вектор, незалежно від типу, можна представити у вигляді:

,

де , і є скалярний добуток вектора з ортами осей координат.

У цьому випадку результат являє собою проекцію вектора на напрямок одиничного вектора . Отже, будь-який вектор можна представити як , де - проекції вектора відповідно на осі 0 х, 0у і 0 z.

З останньої рівності маємо

де a, b і g - кути, що утворює вектор відповідно з осями 0 х, 0у і 0 z.

Лінійно незалежні вектори , і утворюють праву трійку векторів, якщо вони мають таку ж орієнтацію, як відповідно великий, вказівний і середній палець правої руки, у протилежному випадку говорять про ліву трійку векторів.

Три одиничних вектори i, j, k, попарно ортогональні один одному й утворюючій правій трійці векторів, називають прямокутною декартовою системою координат.

Кутом між векторами і називають такий кут a, не переважаючий p, на який потрібно повернути вектор , щоб сполучити його з напрямком вектора , початок якого повинен збігатися з початком . Кут між векторами позначається (, ) або ( Ù ).

 

Рис.4.

 

Означення. Векторним добутком векторів і називається вектор , який задовольняє наступні умови:

1) , де j - кут між векторами і ,

2) вектор ортогональний векторам і ,

3) , і утворюють праву трійку векторів.

Векторний добуток позначають: або .

Властивості векторного добутку векторів:

 

1) ;

2) , якщо ïï або = 0 або = 0;

3) (m = ´(m ) = m( ´ );

4) ´( + ) = ´ + ´ ;

5) Якщо задані вектори (xa, ya, za) і (xb, yb, zb) в декартовій прямокутній системі координат з одиничними векторами , то

´ = .

 

6) Геометричний зміст векторного добутку – площа паралелограма, побудованого на векторах і .

Означення. Мішаним добуткомвекторів , і називається число, яке дорівнює скалярному добутку вектора на вектор, рівний векторному добутку векторів і .

Позначається або (, , ).

Мішаний добуток векторів за модулем дорівнює об’єму паралелепіпеда, побудованого на векторах , і .

Властивості мішаного добутку:

 

1) Мішаний добуток дорівнює нулеві, якщо:

а) хоча б один з векторів дорівнює нулеві;

б) два з векторів колінеарні;

в) вектори компланарні.

2) .

3) .

4) .

5) Об’єм трикутної піраміди, утвореної векторами , і , дорівнює

6) Якщо , , то

.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 991 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Люди избавились бы от половины своих неприятностей, если бы договорились о значении слов. © Рене Декарт
==> читать все изречения...

2476 - | 2272 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.