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) ![]() |
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:
![]() ![]() ![]() | ![]() |
2. ![]() ![]() | |
3. ![]() ![]() |
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