Решение. Векторное и смешанное произведения векторов

Векторное и смешанное произведения векторов.

Три некомпланарных вектора Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru взятые в указанном порядке и приложенных в одной точке называются тройкой векторов Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Если при наблюдении из конца вектора Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru кратчайший поворот от Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru к Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru происходит против часовой стрелки, то тройка векторов Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru называется правой, если указанный поворот совершается по часовой стрелке, тройка Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru называется левой.

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

правая тройка левая тройка

Векторным произведением векторов Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru и Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru называется вектор Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru , обозначаемый Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru , который удовлетворяет следующим трём условиям:

1. Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

2. Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

3. Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru образуют правую тройку векторов.

Свойства векторного произведения:

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Если векторы Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru и Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru заданы своими координатами: Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru и Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru ,

то их векторное произведение может быть вычислено по формуле Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Пример 1. Даны векторы Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru Найти координаты векторного произведения Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Решение.

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Векторное и смешанное произведения векторов. Стр. 1

Геометрический смысл векторного произведения. Площадь S параллелограмма, построенного на векторах Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru и Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru , имеющих общее начало, вычисляется по формуле: Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Площадь треугольника соответственно: Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Пример 2. Вершины треугольника находятся в точках A(1;1;3), B(3;-1;6); С(5;1;-3). Вычислить его площадь.

Решение. Выберем два вектора, выходящих из одной вершины. Например, Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru и Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru . Определим координаты выбранных векторов:

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru ; Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Вычислим векторное произведение найденных векторов:

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Найдём модуль полученного вектора:

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Тогда площадь треугольника равна Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru (кв.ед.).

Механический смысл векторного произведения. Вращающий момент Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru силы Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru , приложенной к точке B тела, закреплённого в точке A, вычисляется по формуле Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Пример 3. Точка N(2,3,4) твёрдого тела закреплена. В точке Q(0,3,4) приложена сила Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru . Найти момент силы относительно точки N.

Решение. Момент силы можно вычислить с помощью формулы Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Определим координаты вектора Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru : Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru . Тогда вращающий момент равен Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

С помощью векторного произведения можно найти: 1) вектор, который перпендикулярен двум данным векторам; 2) площадь параллелограмма (треугольника); 3) вращающий момент силы.

Смешанным произведением векторов Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru называется число, которое вычисляется по формуле Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Свойства смешанного произведения:

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru (признак компланарности)

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Векторное и смешанное произведения векторов. Стр. 2

Если векторы Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru , Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru и Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru заданы своими координатами: Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru , Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru , Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru , то их смешанное произведение может быть вычислено по формуле

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Геометрический смысл смешанного произведения. Объём параллелепипеда, построенного на векторах Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru равен: Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Объём пирамиды: Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Пример 4. Найти объём параллелепипеда, построенного на векторах Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru .

Решение. Вычислим смешанное произведение векторов:

Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru

Тогда объём параллелепипеда равен Решение. Векторное и смешанное произведения векторов - student2.ru (куб.ед.).

С помощью смешанного произведения можно: 1) вычислить объём параллелепипеда (пирамиды); 2) выяснить, являются ли векторы компланарными.

Наши рекомендации