- •Введение
- •§1. Понятие вектора и основные определения
- •§2. Базис и координаты
- •§3. Орт и направляющие косинусы
- •§6. Смешанное произведение векторов
- •Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Тестовые задания
- •Экспресс-опрос
- •Контрольная работа №4 для обучающихся по заочной форме
- •Требования к экзамену по разделу «Векторная алгебра»
- •Библиографический список
Требования к экзамену по разделу «Векторная алгебра»
Необходимо уметь:
1. Производить действия (складывать, вычитать, находить проекции и пр.) с геометрическими векторами.
2. Производить действия (складывать, вычитать, находить длину и пр.) с векторами при известных координатах.
3. |
Находить длину, орт, направляющие косинусы вектора. |
4. |
Вычислять скалярные, векторные, смешанные произведения |
векторов. |
|
5. |
Находить углы между векторами. |
6. |
Находить расстояния между точками, площадь треугольника, |
площадь параллелограмма, объем параллелепипеда, объем пирамиды,
высоту треугольника, высоту пирамиды, решать геометрические задачи. |
||||
1. |
|
И |
с векторами, их |
|
Понятие вектора, арифметические операции |
||||
свойства. |
Д |
|
|
|
2. |
|
|
|
|
Проекция вектора на ось, основная теорема о проекциях. |
||||
3. |
Базис и координаты вектора на плоскости и в пространстве, |
|||
действия с векторами в координатнойАформе записи. |
|
|||
4. |
Орт и коорд наты вектора. |
|
|
|
5. |
Скалярное про зведениебвекторов, его |
основные свойства, |
||
критерий перпенд кулярности, использование. |
|
|
||
6. |
и |
|
|
|
Вычисление скалярного произведения через координаты век- |
||||
торов. |
|
|
|
|
7. |
Векторное произведение векторов, его основные свойства, |
|||
|
С |
|
|
|
критерий коллинеарности, использование. |
|
|
||
8. |
Вычисление векторного произведения через координаты век- |
|||
торов. |
|
|
|
|
9. |
Смешанное произведение векторов, |
его |
геометрический |
смысл, вычисление, использование.
10. Вычисление смешанного произведения через координаты векторов.
74
Библиографический список
1.Шипачев, В.С. Высшая математика /В.С. Шипачев. − М. : Высшая школа, 2012 . − 479 с.
2.Карасева, Р.Б. Высшая математика дистанционно : учеб. по-
соб. / Р.Б.Карасева. − Омск : СибАДИ, 2008. − Ч. 1. −148 с.
3.Карасева, Р.Б. Тесты по математике : учеб. пособ. / Р.Б. Карасева, Е.Ю. Руппель [и др.]. − Омск : СибАДИ, 2013. −109 с.
4.Беклемишев, Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной
алгебры : учебник для вузов /Д.В. Беклемишев. − М. : Наука, 1984. − 256 с.
5. Карасева, Р. Б. Математика [Электронный ресурс] : практи-
fulltext/esd94.pdf. – Загл. с экрана (дата обращения к ресурсу:
кум для студентов технических направлений заочной формы обучения / Р. Б. Карасева, С. В. Матвеева, Е. Ю. РуппельИ. – Электрон. дан. –
24.10.2016).
Омск : СибАДИ, 2016. – Режим доступа: http://bek.sibadi.org/ Д
6. Карасева, Р. Б. Математика: линейная алгебра, векторная
Электрон. дан. – Омск : АСи ДИ, 2016. – Режим доступа: http://bek.sibadi.org/fulltext/esd106.pdf.и – Загл. с экрана (дата обраще-
алгебра, аналитическая геометрия, введение в математический анализ,
дифференциальное исчисление функции одной действительной переменной [Электронный ресурсб] : учебное пособие / Р. Б. Карасева. –
ния к ресурсу: 24.10.2016). С
75
Приложение 1
Операции над векторами
1. Сложение: a + b :
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a + b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
2. Вычитание: a − |
|
|
|
|
|
= a + |
|
|
|
|
|
|
). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
b |
(−b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Умножение на число λ a , a ≠ |
|
: |
|
|
λ a |
|
= |
|
|
λ |
|
|
|
|
|
a |
|
; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
↑↑ a ; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ > |
0 |
λ a |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ < |
0 |
λ a ↑↓ a . |
||||||||||||||||||||||||||||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λa |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
λ > 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ < 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
4. Линейная комбинация векторов |
|
|
|
a1,a2 , ,an |
|
|
|
с коэффициента- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ми λ1, λ2 , , λn : |
вектор λ1a1 + λ2a2 + + λnan . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
на ось |
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Проекция вектора а = АВ |
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ось |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
а) |
|
|
− геометрическая проекция вектора |
|
|
|
|
на ось |
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
A1B1 |
AB |
U |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1B1 |
|
, если A1B1 ↑↑U; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
б) |
|
число |
Пр |
|
|
AB = |
|
|
– алгебраическая |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
− |
|
A1B1 |
|
, если A1B1 ↑↓U |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проекция AB на ось U .
76
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 2 |
|
|
|
Базис и координаты |
|
|
|
|||
1. Базис на плоскости – любые два неколлинеарные вектора: |
|||||||||
|
|
|
e1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e2 |
|
|
|
|
|
Стандартный базис на плоскости – (i , j) : |
i |
= j |
=1, i j : |
||||||
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
2. Базис в пространстве − это любые три некомпланарные векто- |
|||||||||
ра в пространстве. |
|
|
|
И |
|
||||
|
|
|
e3 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
e2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
e1 |
А |
|
|
|
|
|
Стандартный баз сбв пространстве |
− |
i , |
j, k : |
i = j = k = 1; |
|||||
i j k . |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
С |
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
j |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Координаты вектора. |
Если e1, e2 , e3 − базис в пространстве, |
||||||||
то a = λ1 e1 + λ2 |
e2 + λ3 e3 = (λ1, λ2 , λ3 ). |
(λ1, λ2 , λ3 )− координаты a в |
|||||||
базисе (e1, e2 , e3 ). |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
77 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 3 |
Действия с векторами в координатной форме записи |
||||||||||||||||||||||||
1. |
Сумма векторов – это вектор с координатами |
|
|
|
||||||||||||||||||||
если а = (x1, y1, z1 ); |
a + b = (x1 + x2 ; y1 + y2 ; z1 + z2 ), |
|
|
|||||||||||||||||||||
b = (x2 , |
y2 , z2 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2. |
Умножение вектора на число λ : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
λ a = (λ x; λ y; λ z). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3. |
Длина вектора a = (x, y, z): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a = x2 + y2 + z2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4. |
Координаты вектора AB: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
AB = ((x2 − x1 ); (y2 − y1 ); (z2 − z1 )), |
|
|
|
||||||||||||||||||
A = (x1, |
y1, z1 ); |
B = (x2 , y2 , z2 ) − две точки. |
И |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5. |
Орт вектора a |
: вектор |
а |
о , имеющий то же направление, что |
||||||||||||||||||||
и a , и модуль, |
равный 1: |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
иа о = |
1 |
а , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а о =1; |
а о ↑↑ а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
y, z): |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
6. |
Координаты орта вектора а = (x, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
а) |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
; |
|
y |
|
|
|
|
; |
|
|
z |
|
|
|
|
а о = |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
2 |
|
2 |
. |
|||
|
|
x |
+ y |
+ z |
x |
+ y |
+ z |
|
x |
+ y |
+ z |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
б) |
a o = (cosα, cos β, cosγ ), |
т.е. координаты орта равны направ- |
||||||||||||||||||||||
ляющим косинусам. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
7. |
Основное свойство направляющих косинусов вектора: |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
cos2 α + cos2 β + cos2 γ =1. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 4
Произведение векторов
Скалярное произведение векторов
1. Скалярное произведение векторов a и b – число
а b = a b cos(a,b)
или a b = a (проекция b на a )= b Прba = a Прa b .
2.Критерий ортогональности ( ) векторов: a b a b = 0 .
3.Основное использование:
|
а) |
a a = |
|
a |
|
2 ; |
|
a |
|
= |
|
|
|
|
|
− нахождение длины вектора; |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a a |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
a b |
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
б) cos(a, |
|
|
)= |
|
|
|
|
− нахождение угла между векторами. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
b |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
b |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Вычисление скалярного произведения: a |
|
= x1 x2 + y1 y2 + z1 z2 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
если a = (x1, y1, z1 ) и |
|
= (x2 , y2 , z2 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Векторное произведение векторов |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
1. Векторное |
|
|
|
|
|
|
|
|
произведение векторов |
a |
и |
|
– вектор |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
c = a × |
b |
(c = [a,b]) |
|
|
со свойствамиА: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
1) |
|
c |
= |
a |
|
|
b |
|
sin (a |
, |
b |
)б− дл на векторного произведения; |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
2) с a, c |
|
− вектор с перпендикулярен плоскости векторов |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a и |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
с расположен по отношению к векторам a |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3) |
|
и |
|
так же, как |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b |
ось OZ к осям OX и OY .
2.Критерий коллинеарности: a || b a × b = 0 .
3.Основное использование:
а) Sпар = a × b – вычисление площади параллелограмма;
б) S∆ = 12 a × b – вычисление площади треугольника.
79
Окончание прил. 4
4. Вычисление векторного произведения векторов:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a × |
|
|
|
= |
x1 |
|
y1 |
|
|
z1 |
, |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
если a = (x1, y1, |
z1 ) и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
y2 |
z2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
= (x2 , y2 , z2 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Смешанное произведение векторов |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. |
Смешанное произведение векторов a, |
|
, c – число (a × |
|
) c . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
b |
b |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. |
Критерий компланарности: |
векторы a, |
|
, c |
компланарны |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
b |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДИ |
|
|
век- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
торах a, |
|
, c ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
б) V |
= 1 |
|
a |
|
c |
|
|
|
– объём пирамиды, построенной на векторах |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
пир |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
a, |
|
, c . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
4. Вычислен е смешанного произведения векторов через их ко- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ординаты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xa |
ya |
|
|
|
za |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
С |
a |
|
c= |
|
xb |
yb |
|
|
|
zb |
|
, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xc |
yc |
|
|
|
zc |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
где a = {xa , |
ya , |
|
|
|
za }; |
b |
= {xb , |
yb , zb }; |
c = {xc , yc , zc } |
− координаты |
векторов.
80