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

 

 

 

 


Задачи для самостоятельного решения. б) Вычислить работу силы = (1, 2, 1) при перемещении материальной точки из положения М1(-1, 2, 0) в положение М2(2




а) Даны векторы = (3, -2, -4), = (6, -2, 3). Найти ()().

б) Вычислить работу силы = (1, 2, 1) при перемещении материальной точки из положения М 1(-1, 2, 0) в положение М 2(2, 1, 3). Напомним, что работа вектора силы равна скалярному произведению вектора на вектор перемещения .

в) Найти координаты вектора , если он коллинеарен вектору

= (2, 1, 0) и его скалярное произведение на вектор равно 3, т.е.

ВЕКТОРНОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ

Определение векторного произведения

Если вектора и заданы в координатной форме то их векторное произведение определяется по формуле:

,

где -орты осей координат Ox, Oy, Oz, соответственно:

 

Пример. Найдем векторное произведение векторов .

Из приведенной формулы имеем

 

Свойства векторного произведения

Отметим следующие свойства векторного произведения:

а) ;

б) , т.е. модуль векторного произведения равен площади параллелограмма, построенного на векторах и как на сторонах;

в) ;

г) , если либо = , либо = , либо вектора и коллинеарны;

д) , где λ –любое число;

е) .

Приведенные свойства позволяют решать многие задачи геометрии и векторного анализа.

 

Примеры.

а) Вычислим площадь параллелограмма, построенного на векторах

= (3, 6, -2) и = (-2, 3, 6).

Имеем

Тогда

 

б) Вычислим площадь треугольника с вершинами А (1, 1, 1), В (2, 3, 4), С (4, 3, 2).

На сторонах АВ и АС достроим треугольник до параллелограмма АВСD. Тогда Так как то

Следовательно, , а

 

в) Вычислим площадь параллелограмма, построенного на векторах

+ 3 и 3 + , если а угол между векторами и

равен p/6.

Заметим, что для любого вектора. Следовательно,

Итак, искомая площадь параллелограмма S =4.

г) Известно, что вектор ортогонален векторам = (3, 2, 1) и

= (2, 3, 1), а | | = 3. Найти вектор .

Так как вектор ортогонален векторам и, то он коллинеарен вектору . Имеем

Таким образом, Следовательно, , Итак, имеем два вектора, удовлетворяющих условиям задачи:

 

Задачи для самостоятельного решения

а) Даны векторы = (-1, 3, 2) и = (2, 1, 1). Найти координаты векторов: 1) ; 2) .

б) В треугольнике с вершинами А (1, -1, 2), В (5, -6,2), С (1, 3, -1) найти высоту h = .

в) Найти координаты вектора , если он ортогонален векторам

= (2, 1, -3) и = (1, 3, -2), а также удовлетворяет условию (1, -7, 2)=10.

 

СМЕШАННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВЕКТОРОВ

 

Определение и свойства

Смешанным произведением трех векторов

называется число

Смешанное произведение обладает следующими свойствами:

а) , если все три вектора параллельны одной и той же плоскости (компланарны);

б)

 

г) объем параллелепипеда, построенного на векторах и , равен

Примеры.

а) Найти смешанное произведение векторов =(5, 7, 2), = (1, -1, 1),

= (2, 2, 1).

Из определения имеем

= -5 + 14 + 4 + 4 - 10 - 7 = 0, т.е. вектора и компланарны.

б) Найти объем треугольной пирамиды с вершинами А (2, 2, 2),

В (4, 3, 3), С (4, 5, 4), D (5, 5, 6).

Из свойств смешанного произведения заключаем, что искомый объем равен

 

в) Вычислим

Используя определение смешанного произведения и свойства векторного и скалярного произведений получаем

г) По координатам вершин пирамиды найти: 1) длины ребер и 2) угол между ребрами и 3) площадь грани 4) объем пирамиды

Находим векторы и

Длины векторов, т.е. длины ребер и , таковы:

 

Скалярное произведение векторов и равно

а косинус угла между ними:

Отсюда следует, что - тупой угол, равный (рад.) с точностью до 0,01. Это и есть искомый угол между ребрами и

Площадь грани равна половине площади параллелограмма, построенного на векторах и , т.е. половине модуля векторного произведения этих векторов:

Следовательно,

Объем пирамиды равен объема параллелепипеда, построенного на векторах , , . Вектор Итак,

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-12; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 512 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Логика может привести Вас от пункта А к пункту Б, а воображение — куда угодно © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

2254 - | 2184 -


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

Ген: 0.011 с.