
FTF 2 semestr.MARTINOV / 13
.docx
|
(28) |
|
(29) |
|
(30) |
|
(33) |
|
(20) |
Пусть заданы
два декартовых базиса и
,
связанных между собой соотношениями
(28)
и (29).
Рассмотрим вектор .
Сам по себе он от базиса не зависит, но
в базисе
он
задается координатами
:
,
а в базисе
:
.
При этом, естественно:
|
(35) |
Используя
(28),
перейдем от базиса к
базису
.
Тогда
и, заменяя
далее индексы в правой части ,
с учетом линейной независимости ортов,
получим:
|
(36) |
Аналогично для обратного преобразования
|
(37) |
Из сравнения
(36),
(37)
с (28),
(29)
следует, что координаты векторов при
переходе от одного декартового базиса
к другому преобразуются так же, как и
орты. Поэтому векторные равенства,
записанные через координаты, справдливы
в любом декартовом базисе: если и
в одном базисе
,
то в другом базисе также имеет место
.
Следует отметить, что в некоторых случаях
это утверждение не будет справделивым.
Для примера рассмотрим вектор, который
является результатом вычисления
векторного произведения:
.
Тогда
|
(38) |
Если был
бы истинным вектором, то это равенство
должно было бы иметь такой же вид и в
другом базисе
|
(39) |
Проверим это, изменив в (38) координаты всех векторов на новые согласно (36):
|
(40) |
Умножим обе
части (40)
на и
просуммируем по
:
|
(41) |
Используя соотношение ортогональности (30), получим далее
Покажем,что
|
(42) |
где -
определитель матрицы преобразования
базисов. Действительно, умножим обе
части (42)
на
и
просуммируем по индексам
,
,
.
Тогда в левой части с учетом (36)
получим
а в правой части с учетом (20) и (33) -
Таким образом, в отличие от (39), получаем правило преобразования координат вектора, который является результатом векторного произведения
|
(43) |
Значит
векторное произведение ведет себя как
вектор только при преобразовании базиса
первого рода (),
т. е. только при преобразовании правого
(левого) базиса в правый (левый). При
преобразовании второго рода, т. е. при
переходе от правого декартового базиса
к левому и наоборот, согласно (43),
появляется знак минус в формуле,
связывающей координаты векторов,
входящих в векторное произведение.
Поэтому векторное произведение не
является истинным вектором и называется
псевдовектором.
Аналогично ведет себя относительно преобразования координат и смешанное произведение трех векторов, которое поэтому не является истинным скаляром и называется псевдоскаляром.