Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Otvety 1-20.doc
Скачиваний:
104
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
1.9 Mб
Скачать

[Править]Алгебраические свойства векторного произведения

Представление

Описание

свойство антикоммутативности

свойство ассоциативности относительно умножения на скаляр

свойство дистрибутивности по сложению

тождество Якоби, выполняется в  и нарушается в 

формула «БАЦ минус ЦАБ», тождество Лагранжа

Это частный случай мультипликативности нормы кватернионов

значение этого выражения называют смешанным произведением векторов  и обозначают  либо 

№12

Сме́шанное произведе́ние  векторов  — скалярное произведение вектора  на векторное произведение векторов  и :

.

Свойства

  • Смешанное произведение кососимметрично по отношению ко всем своим аргументам:

т. е. перестановка любых двух сомножителей меняет знак произведения. Отсюда следует, что

  • Смешанное произведение  в правой декартовой системе координат (в ортонормированном базисе) равно определителю матрицы, составленной из векторов  и :

  • Смешанное произведение  в левой декартовой системе координат (в ортонормированном базисе) равно определителю матрицы, составленной из векторов  и , взятому со знаком «минус»:

В частности,

  • Если какие-то два вектора коллинеарны, то с любым третьим вектором они образуют смешанное произведение, равное нулю.

  • Если три вектора линейно зависимы (т. е. компланарны, лежат в одной плоскости), то их смешанное произведение равно нулю.

  • Геометрический смысл — Смешанное произведение  по абсолютному значению равно объёму параллелепипеда (см. рисунок), образованного векторами  и ; знак зависит от того, является ли эта тройка векторов правой или левой.

  • Квадрат смешанного произведения векторов равен определителю Грама, определяемому ими[1]:215.

Три вектора, определяющие параллелепипед.

  • Смешанное произведение удобно записывается с помощью символа (тензора) Леви-Чивита:

(в последней формуле в ортонормированном базисе все индексы можно писать нижними; в этом случае эта формула совершенно прямо повторяет формулу с определителем, правда, при этом автоматически получается множитель (-1) для левых базисов).

№13

2.1. Определители второго порядка.

Рассмотрим квадратную матрицу 2 × 2

a11 a12

a21 a22

(2.1)

Определение. Определителем второго порядка, соответствующим матрице (2.1),

называется число, равное a11a22 − a12a21 и обозначается как

a11 a12

a21 a22

Таким образом, по определению

a11 a12

a21 a22

= a11a22 − a12a21 (2.2)

Элементы., составляющие матрицу данного определителя, называются элемен-

тами этого определителя.

Покажем, что для того, чтобы определитель второго порядка был равен

нулю, необходимо и достаточно, чтобы элементы его строк (или столбцов) были

пропорциональны.

Действительно, каждая из пропорций a11/a21 = a12/a22 и a11/a12 = a21/a22

эквивалентна равенству a11a22 − a12a21 = 0, а последнее равенство в силу (2.1)

эквивалентно обращению в нуль определителя.

2.2. Определители третьего порядка.

Рассмотрим квадратную матрицу 3 × 3

a11 a12 a13

a21 a22 a23

a31 a32 a33

(2.3)

Определение. Определителем третьего порядка, соответствующим матрице (2.3),

называется число равное

a11a22a33 + a12a23a31 + a13a21a32 −

−a13a22a31 − a11a23a32 − a12a21a33 (2.4)

и обозначаемое символом

a11 a12 a13

a21 a22 a23

a31 a32 a33

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]