Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Понятие об ориентации пространства и плоскости





 

 

Пусть , , - базис трехмерного векторного пространства.

Рис. 16
Рис. 17
Базис , , называется правым (левым), если при взгляде на плоскость векторов и из конца третьего вектора кратчайший поворот от первого вектора ко второму вектору виден как идущий против часовой стрелки (по часовой стрелке). На рис. 16 изображен правый базис, на рис. 17 – левый.

 

 

Можно дать и другие определения правого и левого базиса, например, такое: базис , , называется правым (левым), если эти векторы, отложенные от одной точки, располагаются так же, как расставлены (примерно под прямым углом) пальцы правой (левой) руки: большой палец – по первому вектору , указательный – по , средний – по .

Мы будем пользоваться в дальнейшем первым определением.

Если два базиса правые (или левые), то говорят, что они одинаково ориентированы или имеют одинаковую ориентацию. Если один базис правый, а другой – левый, то говорят, что они противоположно ориентированы или имеют противоположную ориентацию.

Множество всех правых (всех левых) базисов в пространстве V называется правой (левой) ориентацией векторного пространства V.

Таким образом, в векторном пространстве ориентацию можно задать двумя способами: правую и левую. Векторное пространство, в котором выбрана ориентация, называется ориентированным. Как только в пространстве мы зададим базис, так сразу оно становится ориентированным.

В дальнейшем, если нет специальных оговорок, когда в пространстве выбран базис, будем считать, что он является правым.

Аналогично можно ввести понятие ориентированной плоскости. При этом базис , на плоскости называется правым (левым), если кратчайший поворот от первого базисного вектора ко второму осуществляется против часовой стрелки (по часовой стрелке).

Векторное произведение двух векторов

Пусть , , - ортонормированный базис трехмерного векторного пространства V (правый). Векторным произведением двух неколлинеарных векторов и называется вектор, обозначаемый (или ) и удовлетворяющий трем условиям:

1) длина ;

2) и ;

3) базис , , ориентирован так же, как базис , , .

Рис. 20
Векторным произведением двух коллинеарных векторов называется нулевой вектор.

 

 

На рис. 20 изображены векторные произведения и .

Геометрические свойства

Векторного умножения векторов

Г10. || .

Пусть , тогда

или || ;

или || || ;

или или || .

Пусть || . Тогда по определению векторного произведения .

А
В
D
C
Рис. 20
Г20. Длина векторного произведения векторов и равна площади параллелограмма, построенного на этих векторах.

По определению . С другой стороны,

(рис. 20).

Следовательно, .

 

Алгебраические свойства

Векторного умножения векторов

А10. .

А20. .

А30. .

Замечание. Пользуясь определениями ортонормированного базиса и векторного произведения двух векторов, можно доказать, что

; ; ;
; ; ;
; ; .

Попробуйте доказать самостоятельно!

Теорема 1 (векторное произведение в координатах). Если , в базисе , , , то

.

По определению координат вектора в базисе , ,

, .

Тогда . Используя свойства А10-А30 векторного умножения и замечание, получим:

(получите это равенство, проделав все выкладки самостоятельно).

Применение векторного произведения

Векторное произведение двух векторов применяется:

1. Для выяснения коллинеарности двух векторов: || .

А
D
С
В
Рис. 21
А
В
С
Рис. 22
2. Для вычисления площади параллелограмма: (рис. 21).

 

3. Для вычисления площади треугольника: .

Лекция 6

Нелинейные операции над векторами

Смешанное произведение трех векторов

 

 

Смешанным или скалярно-векторным произведением трех векторов, взятых в указанном порядке, называется скалярное произведение первого вектора на векторное произведение второго и третьего.

Обозначение: .

Таким образом, по определению

.

Смешанное произведение – это число!

Геометрические свойства







Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.