- •Глава 2. Векторная алгебра.
- •2.1. Линейные операции над векторами
- •2.1.2. Сложение векторов
- •2.2. Задачи
- •Домашнее задание.
- •2.3. Проекция вектора на ось и ее свойства
- •2.3.1. Декартова прямоугольная система координат.
- •2.4. Линейная зависимость и независимость векторов. Базис.
- •Домашнее задание.
- •2.6. Скалярное произведение векторов
- •2.6.1. Алгебраические свойства скалярного произведения
- •2.5. Задачи
- •2.7. Задачи
- •Домашнее задание.
- •2.8. Векторное произведение векторов
- •2.8.1. Свойства векторного произведения
- •2.8.2. Векторное произведение в декартовых координатах
- •2.9. Задачи
- •Домашнее задание.
- •2.10. Смешанное произведение векторов
- •2.10.1. Смешанное произведение в декартовых координатах
- •2.10.2. Свойства смешанного произведения
- •2.11. Задачи
- •Домашнее задание.
2.10.2. Свойства смешанного произведения
1. Справедливо
соотношение
,
поэтому в тройке векторов
знак векторного произведения можно
ставить между любыми двумя векторами.
Поэтому обычно смешанное произведение
записывают в виде
или
.
2. Циклическая
перестановка векторов в смешанном
произведении
не меняется, т.е.
=
=
.
Доказательство.
1). Смешанное произведение
есть объем того же параллелепипеда
,
площадью основания которого является
параллелограмм, построенный на векторах
и
с площадью
,
а высота -
.
2). Справедливость
циклической перестановки непосредственно
следует из цепочки равенств
.
2.11. Задачи
Для заданных
векторов
1) выяснить, будут ли эти векторы
компланарны; 2) в случае, если векторы
некомпланарны, определить ориентацию
тройки
;
3) найти объем параллелепипеда, построенного
на этих векторах:
1.
,
,
.
2.
,
,
.
3.
,
,
.
4. Векторы
образуют правую тройку и взаимно
перпендикулярны. Зная, что
,
,
,
вычислить
.
5. Установить,
образуют ли векторы
базис в множестве всех векторов:
а)
,
,
;
б)
,
,
.
6. Вычислить объем тетраэдра ОАВС и длину высоты, опущенной из
вершины С, если
,
,
.
7. Объем тетраэдра равен 5, три его вершины находятся в точках А(2;1;-1), В(3;0;1), С(2;-1;3). Найти координаты четвертой вершины D, если известно, что она лежит на оси ординат.
Домашнее задание.
Для заданных
векторов
1) выяснить, будут ли эти векторы
компланарны; 2) в случае, если векторы
некомпланарны, определить ориентацию
тройки
;
3) найти объем параллелепипеда, построенного
на этих векторах:
8.
,
,
.
9.
,
,
.
10.
,
,
.
11. Вектор
перпендикулярен векторам
и
,
,
,
,
.
Вычислить
.
12. Установить,
образуют ли векторы
базис в множестве всех векторов:
а)
,
,
;
б)
,
,
.
13. Доказать, что четыре точки А(1;2;-1), В(0;1;5), С(-1;2;1), D(2;1;3) лежат в одной плоскости.
14. Даны вершины тетраэдра: А(2;3;1), В(4;1;-2), С(6;3;7), D(-5;-4;8). Найти длину его высоты, опущенной из вершины D.
15. Вычислить объем
тетраэдра, построенного на векторах
,
,
,
если эти векторы направлены по биссектрисам
координатных углов и длина каждого
вектора равна 2.
Ответы. 1. Правая, V=1. 2. Левая, V=8. 3. Компланарны, V=0.
4. 24. 5. а) Не
образуют; б) Образуют. 6.
,
.
7. (0;8;0) или (0;-7;0). 8. Левая,V=1.
9. Правая, V=4.
10. Компланарны, V=0.
11.
.
12. а) Образуют; б) Не образуют. 14. 11.
15.
.
