2. Скалярным произведением двух векторов и называется число, определяемое равенством
(1) |
где - угол между векторами и .
Рис. 1 | Рис. 2 |
3. Векторным произведением двух векторов и называется вектор , длина которого равна произведению длин векторов-сомножителей на синус угла между ними и который направлен перпендикулярно векторам и так, что векторы , , образуют правую тройку (рис. 1):
(2) |
Геометрически равен площади S параллелограмма, построенного на векторах и :
4. Смешанное произведение трех векторов есть число, равное
(3) |
Модуль смешанного произведения равен объему параллелепипеда, построенного
на векторах , , .
5. Общее уравнение плоскости Р имеет вид
Ax + By + Cz + D = 0,
где -нормальный вектор плоскости (рис. 2).
Уравнение плоскости, проходящей через три заданные точки М0(x0,y0,z0), М1(x1,y1,z1), и М2(x2,y2,z2) имеет вид
(4) |
Угол между двумя плоскостями, имеющими нормальные векторы и , определяется как угол между и ; косинус этого угла находится по формуле
(5) |
6. Уравнения прямой в пространстве, проходящей через две заданные точки М0(x0,y0,z0) и М1(x1,y1,z1)имеют вид
(6) |
7. Матрицей размера называется прямоугольная таблица чисел, состоящая из т строк и n столбцов:
Произведением матрицы размера на матрицу размера называется матрица размера cэлементами
(7) |
(поэлементное умножение i-й строки матрицы Aна k-й столбец матрицы B).
Матрица размера называется квадратной матрицей n-го порядка. Элементы образуют главную диагональ матрицы. Определитель, составленный из элементов квадратной матрицы, называется определителем матрицы н обозначается или .
Матрица Е с элементами называется единичной матрицей n-го порядка.
Матрица называется обратной к матрице если
(8) |
Элементы обратной матрицы вычисляются по формулам
(9) |
где - алгебраическое дополнение элемента , матрицы , а -ее определитель.
8. Матрица называется канонической, если в начале ее главной диагонали стоят единицы, а все остальные элементы равны нулю; например,
Любая матрица А может быть приведена к каноническому виду путем элементарных преобразований: а) перестановки столбцов (строк); б) умножения столбца (строки) на число, отличное от нуля; в) прибавления к элементам какого-либо столбца (строки) соответствующих элементов другого столбца (строки), умноженных на число.
Матрицы, переходящие друг в друга в результате элементарных преобразований, называются эквивалентными: ~ .
Число г единиц, стоящих на главной диагонали канонической матрицы не зависит от способа приведения матрицы А к каноническому виду и называется рангом исходной матрицы A: r(A)=r. Эквивалентные матрицы имеют один и тот же ранг.
9. Система трех линейных уравнений с тремя неизвестными х1, х2,
х3 имеет вид
(10) |
где - коэффициенты системы; - свободные члены. Определитель третьего порядка , составленный из коэффициентов при неизвестных, называется определителем системы. Если , то единственное решение системы (10) выражается формулами Крамера:
(11) |
где - определители третьего порядка, получаемые из определителя системы заменой 1, 2 или 3-го столбца соответственно свободными членами .
Систему (10) можно записать матричной форме: , где