Определение. Векторы называются компланарными, если они лежат в одной плоскости или в параллельных плоскостях.
Определение. Тройка векторов называется упорядоченной, если сказано, какой из них считать первым, какой вторым, какой третьим.
Например, в записи : - первый вектор, - второй, - третий.
Определение. Упорядоченная тройка трех некомпланарных векторов называется правой, если из конца третьего вектора кратчайший поворот первого ко второму виден совершающимся против
часовой стрелки.
В противном случае тройка называется левой.
Определение. Векторным произведением векторов и называется вектор , удовлетворяющий условиям:
1) , , | 2) , | 3) - правая тройка векторов. |
Обозначается: или .
Если векторы заданы своими координатами , , то векторное произведение выражается по формуле:
Пример. Даны векторы , . Найти .
¦
Ответ: . ?
Свойства векторного произведения
1. | 2. |
3. | 4. |
5. , , , |
Приложения векторного произведения
1. Установление параллельности векторов: .
2. Вычисление площадей параллелограмма и треугольника:
, .
В физике:
3. Определение момента силы относительно точки.
Пусть к точке приложена сила , точка - произвольная точка пространства.
Моментом силы относительно точки является вектор, проходящий через точку , для которого выполняются условия:
1. = , | |
2. и , | |
3. и - образуют правую тройку. |
4. Нахождение линейной скорости вращения.
Скорость точки твердого тела, вращающегося с угловой скоростью вокруг неподвижной оси, равна ( - некоторая точка оси ).
Смешанное произведение векторов
Определение, свойства и вычисление смешанного произведения векторов
Определение. Смешанным произведением векторов называется число, равное .
Свойства смешанного произведения векторов:
1. Знаки в смешанном произведении можно расставлять произвольно или вообще опускать, т.е. .
2. Переставлять векторы можно только в круговом порядке:
= = = .
3. Знак смешанного произведения изменится на противоположный, если поменять местами два соседних вектора: .
4. Если , , и векторы компланарны.
Вычисление смешанного произведения.
, , .
Приложения смешанного произведения
1. Установление компланарности векторов .
2. Определение взаимной ориентации в пространстве:
если - правая тройка,
если - левая тройка.
3. Вычисление объемов параллелепипеда и пирамиды, построенных на векторах : , .
Пример 1. Показать, что векторы , , компланарны.
¦ - компланарны. ?
Пример 2. Найтиобъем треугольной пирамиды с вершинами , , , .
¦ , , .
. ?
Глава III. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ НА ПЛОСКОСТИ
Системы координат на плоскости