Геометрические свойства векторного произведения

· Необходимым и достаточным условием коллинеарности двух ненулевых векторов является равенство нулю их векторного произведения.

· Модуль векторного произведения Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru равняется площади S параллелограмма, построенного на приведённых к общему началу вектора Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru и Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

· Если Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru — единичный вектор, ортогональный векторам Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru и Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru и выбранный так, что тройка Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru , Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru , Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru — правая, а S— площадь параллелограмма, построенного на них (приведённых к общему началу), то для векторного произведения справедлива формула:

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

· Если Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru — какой-нибудь вектор, π — любая плоскость, содержащая этот вектор, Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru — единичный вектор, лежащий в плоскости π и ортогональный к Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru — единичный вектор, ортогональный к плоскости π и направленный так, что тройка векторов Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru является правой, то для любого лежащего в плоскости π вектора Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru справедлива формула

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

· При использовании векторного и скалярного произведений можно высчитать объём параллелепипеда, построенного на приведённых к общему началу векторах a, b и c. Такое произведение трех векторов называется смешанным.

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

Величина векторного произведения зависит от синуса угла между изначальными векторами, поэтому векторное произведение может восприниматься как степень «перпендикулярности» векторов также, как и скалярное произведение может рассматриваться как степень «параллельности». Векторное произведение двух единичных векторов равно 1 (единичному вектору), если изначальные векторы перпендикулярны, и равно 0 (нулевому вектору), если векторы параллельны либо антипараллельны.

Алгебраические свойства векторного произведения

Далее Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru и Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru обозначают соответственно векторное и скалярное произведение векторов Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru и Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru .

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru Антикоммутативность.
Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru Ассоциативность умножения на скаляр.
Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru Дистрибутивность по сложению.
Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru Тождество Якоби.
Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru  
Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru Формула «БАЦ минус ЦАБ», тождество Лагранжа.
Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru Частный случай мультипликативности нормы кватернионов.
Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru Значение этого выражения называют смешанным произведением векторов a, b, c.

Выражение в координатах

В правом ортонормированном базисе

Если два вектора Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru и Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru представлены в правом ортонормированном базисе координатами

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

то их векторное произведение имеет координаты

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

Для запоминания этой формулы удобно использовать мнемонический определитель:

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

Где i=(1, 0, 0), j=(0, 1,0), k=(0, 0, 1), или

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

где εijk— символ Леви-Чивиты.

В левом ортонормированном базисе

Если базис левый ортонормированный, то векторное произведение в координатах имеет вид

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

Длязапоминания, аналогично:

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

Или

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

Формулы для левой системы координат можно получить из формул правой системы координат, записав те же векторы Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru и Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru во вспомогательной правой системе координат (i′= i, j′= j, k′= −k):

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

В произвольной аффинной системе координат

Векторное произведение в произвольной аффинной системе координат Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru имеет координаты

Геометрические свойства векторного произведения - student2.ru

Наши рекомендации