Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ALGEBRA

.pdf
Скачиваний:
159
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
7.97 Mб
Скачать

Итак

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

x

 

[~a, b] =

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

~|

~k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

1

z

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

2

z

2

 

 

 

 

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Т

Дополнительная клавиатура состоит из четырёх клавиш с надписями:

~ ~ ~ и "Копировать минор". i, j, k

При вычислении определителей матриц второго порядка можно воспользоваться калькулятором.

Результаты вычислений контролируются.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

И

Инструмент позволяет вычислять векторное произведение геометрических векторов, декартовы координаты которых задаются пользователем.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

π

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 96. Угол между геометрическими векторами ~a и b равен

3 .

 

 

 

 

 

~

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зная, что |~a| = 3, |b| = 5

вычислить |[~a, b]|.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 97. В линейном пространстве V3

фиксирован базис (~e1, ~e2, ~e3)

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

и задан геометрический вектор ~c = [~a, b] = (2, −9, 0). Найти координаты

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

векторного произведения [b,~a].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 98. Геометрические векторы ~a и b перпендикулярные. Зная,

 

 

 

 

 

~

~

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

что |~a| = 3, |b| = 3 вычислить |[~a + 2b, 2~a + b]|.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

T

Пример 99. В линейном пространстве V3 фиксирован правый декартов

базис

~

и заданы два геометрических вектора ~a = (2, 5, −2)

и

(~ı,~|, k)

~

 

~

 

b = (−1, 0, 2).

Найдите координаты векторного произведения [~a, b].

 

 

 

 

Пример 100. В линейном пространстве V3 фиксирован правый декартов

базис

~

и заданы два геометрических вектора ~a = (2, 5, −2)

и

(~ı,~|, k)

~

b = ( 1, 0, 2).

Найдите координаты векторного произведения

~ ~

[3~a + 4b, b].

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 101. В линейном пространстве

V3

фиксирована

правая

 

 

 

 

 

 

 

декартовая

система

 

координат

~

и

заданы

три

точки

 

 

 

 

 

 

 

 

(O,~ı,~|, k)

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

A(2, 4, 6), B(5, −1, 4)

и

C(2, −2, 9).

~

 

 

−→

задаёт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−−→

Направленный отрезок

AB

 

 

 

 

 

 

 

геометрический вектор

~a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и BC задаёт b. Найдите координаты вектор-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ного произведения [~a, b].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 102. В линейном пространстве V3 фиксирована правая декар-

 

 

 

 

 

 

 

товая система координат

~

~

= (−3, 2, −4) приложена к

 

 

 

 

 

 

 

(O,~ı,~|, k). Сила P

 

 

T

 

 

 

 

точке M0(4, −2, 9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определите момент этой силы относительно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точки A(6, −3, 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 103. В линейном пространстве V3 фиксирован правый декартов

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

базис (~ı,~|, k)

и заданы два геометрических вектора ~a = (1, 2, 1) и b =

 

 

 

 

 

 

 

(−3, 3, 0).

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислите синус угла между геометрическими векторами ~a и b.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 104. В линейном пространстве V3 фиксирована правая декарто-

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вая система координат (O,~ı,~|, k) и заданы три точки A(9, 9, 5), B(8, 13, 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и C(7, 11, −3). Найдите площадь треугольника 4ABC.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 105. В линейном пространстве V3 фиксирована правая декарто-

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

вая система координат (O,~ı,~|, k) и заданы три точки A(3, 7, 5), B(5, 9, 7)

 

 

 

 

 

 

 

и C(−1, 12, 9). Вычислите длину высоты треугольника 4ABC, опущен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной из вершины B на сторону AC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 106. В линейном пространстве V3 фиксирована правая декар-

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

товая система координат (O,~ı,~|, k). Геометрический вектор ~c перпенди-

T кулярный к геометрическим векторам

− и ~ − образует с базисным вектором оси

~a = (3, 1, 1) b = (2, 3, 3) Oy

тупой угол. Найдите его координаты, если известно, что |~c |2 = 242.

Пример 107. В линейном пространстве V3 фиксирована правая декарто-

вая система координат ~ Найдите координаты геометрического

(O,~ı,~|, k).

Tвектора ~x, зная, что он перпендикулярен к геометрическим векторам~

~a = (−2, −1, 3) и b = (3, 2, −2) и

удовлетворяет условию

( ~x,~c ) = 3, где ~c = (3, 2, −1).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

2.8. Смешанное произведение векторов

Пусть заданы три вектора ~

~a, b,~c V3.

Определение 45. Смешанным произведени-

ем трех геометрических векторов ~ на-

~a, b,~c

зывается число, обозначаемое ~ рав-

(~a, [b,~c ]),

ное скалярному произведению вектора ~a на

векторное произведение векторов ~ и

b ~c.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Геометрические свойства смешанного произведения.

Теорема 30. Модуль смешанного произве-

дения | ~ | трёх некомпланарных век-

(~a, [b,~c ])

торов равен объёму параллелепипеда, построенного на отложенных от произволь-

ной точки

O

векторах

~

~a, b,~c. При этом

~

0, если тройка

~

(~a, [b,~c ]) >

(~a, b,~c ) правая

~

 

~

 

и (~a, [b,~c ]) < 0,

если (~a, b,~c ) левая.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Доказательство. Откладывая векторы ~ ~a, b,~c

от точки O, получим направленные отрезки

−→ −−→ −→

OA, OB, OC, соответственно. Направленные

−→ −−→ −→

отрезки OA, OB, OC возьмём за рёбра параллелепипеда. S

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Построим

плоскость

 

 

 

 

π, содержащую точки

A

 

 

~a

 

 

 

O, B и C (см. рис. 28).

h

 

 

~c

 

C

 

Обозначим через

~

 

π

O

~

B

d =

 

~

 

 

 

b

 

 

[b,~c ].

 

 

 

 

 

 

По определению

век-

 

 

 

 

торного произведения

 

 

Рис. 28

 

имеем:

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

1. d π;

 

 

 

 

 

 

2.~ ~ правая тройка;

(b, ~c, d )

3.|~| – площади параллелограмма, лежа- d = S

щего в основании параллелепипеда на плоскости π.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]