- •Основные математические понятия и обозначения
- •Множества чисел и их обозначения
- •Основные операции над множествами
- •Логические символы
- •Специальные математические символы
- •Линейная алгебра
- •Определители и их свойства
- •Свойства определителей
- •Операции над матрицами
- •Матрицы и их свойства
- •Экономическая интерпретация действий над матрицами
- •Системы линейных уравнений
- •Решение систем линейных уравнений при помощи формул Крамера
- •Решение систем линейных уравнений матричным способом
- •Линейные системы общего вида
- •Решение систем линейных уравнений методом Гаусса.
- •Экономическая интерпретация систем линейных уравнений
- •Элементы векторной алгебры
- •Основные понятия
- •Действия над векторами
- •Свойства действий над векторами
- •Проекция вектора на ось
- •Координаты точки на числовой оси, на плоскости и в пространстве
- •Теоремы о проекции вектора на ось
- •Длина вектора. Направляющие косинусы вектора
- •Понятие базиса. Разложение вектора по базису
- •Скалярное произведение векторов
- •Смешанное произведение векторов
- •Свойства смешанного произведения
- •Геометрический смысл смешанного произведения векторов
- •Линейная зависимость (независимость) системы векторов
- •Разложение вектора по некоторому базису
- •Элементы аналитическОй геометриИ
- •Прямая линия на плоскости и в пространстве. Прямая на плоскости
- •Уравнение прямой, проходящей через данную точку,с данным угловым коэффициентом
- •Уравнение прямой, проходящей черездве данныеточки
- •Угол между двумя прямыми
- •Условия параллельности и перпендикулярности двух прямых
- •Общее уравнение прямой
- •Частные случаи общего уравнения прямой
- •Уравнение прямой на плоскости в отрезках
- •Расстояние от точки до прямой
- •Уравнение плоскости в пространстве
- •Угол между плоскостями
- •Условия параллельности и перпендикулярности 2-х плоскостей
- •Расстояние от плоскости до точки
- •Уравнение плоскости, проходящей через 3 заданные точки.
- •Прямая линия в пространстве
- •Параметрическое уравнение прямой в пространстве и каноническое уравнение прямой в пространстве
- •Уравнение прямой в пространстве, проходящей через 2 заданные точки
- •Прямая, как линия пересечения двух плоскостей
- •Условие параллельности и перпендикулярности двух прямых
- •Угол между двумя прямыми
- •Угол между прямой и плоскостью.Условия параллельности и перпендикулярности прямой и плоскости
- •Кривые второго порядка на плоскости
Смешанное произведение векторов





Определение:
Скалярное произведение векторного
произведения векторов
и b
на вектор c
называют смешанным произведением
векторов
, b
и c
.






( x b) *с = * b *с


П
усть
= (x
,y,z
) b
= (bx
,by,bz
) с = (сx
,сy,сz
)




i j k

x
b
=
x y z =
bx by bz








y* z
x z x y
= bx by * i - bx bz * j + bx by * k








y
z
x
z x y
( x b) * c = bx by * cx - bx bz * cy + bx by * cz =

x y z


= bx
by bz
=
* b
* c
(условное
обозначе-
cx cy cz ние смешанного произведения).
Получили формулу для нахождения смешанного произведения:




x y z
* b * c = bx by bz
cx cy cz
Пример:



Даны 3 вектора. = (1,2,1) , b = (3,4,0) , c = (0,1,1).
Найти смешанное произведение:




1 2 1
( x b) * c = 3 4 0 = 4 + 3 – 6 = 1
0 1 1
Свойства смешанного произведения









1) * b * c = - * c * b = - c * b *









* b * c = b * c * = c * * b










2) * ( b1 + b2) * c = * b1 * c + * b2 * c






3) (* ) * b * c = * ( * b * c ) , - число.
Геометрический смысл смешанного произведения векторов



Пусть даны векторы , b, c , которые не лежат в одной плоскости.

d Построим
на них параллелепипед:








C




c
= OA b = OB c = OC








O
B

B
d
=
x
b
d
=
Sосн
– площадь основания.

A V = Sосн * H объем тела. H – высота.



H = Прd c проекция вектора с на вектор d, который перпендикулярен плоскости основания.
О











бъемVn
=
d
* Прd
c
= d
* c
= (
x
b
) * c
=
* b
* c
, если
острый.
Если - тупой, то Vn = * b * c - модуль смешанного произведения.
Теорема (условие компланарности 3-х векторов) :






Три
вектора
, b
, c
– компланарны
* b
* c
= 0
Доказательство:
1

.
Необходимость:
Допустим, что
, b
, c
– компланарны, т.е. все находятся в одной
плоскости.


d
=
x
b


d будет
перпендикулярен плоскости, в которой
лежат
и b
,




тогда
c
d
, т.к. c
лежит в той
же плоскости, что и
и b


п


оэтому: (xb)*c= 0
2
.Достаточность:
Пусть
* b
* c
= 0 - исходное условие.
Пусть
, b
, c
- некомпланарны, т.е. они не лежат в
одной плоскости.
Однако объем параллелепипеда равен нулю, а это возможно лишь в том случае, когда все линии его граней лежат в одной плоскости.


Откуда
, b
, c
- компланарны , что и требовалось доказать.
N-мерные векторы
Определение: n-мерным вектором называют упорядоченную совокупность n чисел.
= (1,
2,
….., n)
b
= (b1,
b2,
…...., bn)
Для n –мерных векторов существует N-мерное пространство.
Для n –мерных векторов вводят операции сложения векторов и умножения вектора на число:

+ b
= (1+
b1,
2+
b2,…..,
n
+ bn
)

* = ( *1, *2, ….., *n)
Определение:N-мерным векторным пространством называют множество всех n –мерных векторов относительно операций сложения векторов и умножения вектора на число:
Rn - n - мерное пространство.
R
2
– двумерное пространство векторов
= (1,
2)


Пусть
дана система
n-мерных
векторов: 1,
2,
….., n
(1)

Определение: Векторbназывается линейной комбинацией системы, если существуют такие числа1, 2, …..n, , для которых выполняется следующее равенство:



b
= 1*1
+ 2*
2
+….. + n*n
