рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Векторное и смешанное произведение векторов

Векторное и смешанное произведение векторов - раздел Математика, АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ   Основные Определения    ...

 

Основные определения

 

 

Упорядоченная тройка некомпланарных векторов называется правой, если из конца третьего вектора кратчайший поворот от первого ко второму вектору виден совершающимся против часовой стрелки. В противном случае тройка называется левой.

Векторным произведением векторов и называется вектор , удовлетворяющий трем условиям:

1) вектор ортогонален векторам и ;

2) тройка ,,– правая;

3) .

Обозначим векторное произведение .

Смешанным произведением векторов ,,будем называть число, равное , обозначая его или (,,).

Прямоугольную таблицу чисел, состоящую из т строк и п столбцов будем называть матрицей размера , а матрицу размера будем называть квадратной порядка п.

Пусть задана квадратная матрица порядка 2

Определителем этой матрицы (определителем 2-го порядка) назовем число . Обозначать это число будем

Определитель третьего порядка определим следующим образом:

.

 

 

Основные утверждения

 

 

Смешанное произведение обладает следующими свойствами:

1) , если тройка – правая. , если тройка – левая (здесь – объем параллелепипеда, построенного на векторах ;

2) при перестановке любых двух сомножителей смешанное произведение принимает про­тивоположное значение;

3) если , то ;

4) векторы – компланарны.

Векторное произведение обладает следующими свойствами:

1)

2)

3)

4) ;

5), где – площадь параллелограмма, построенного на векторах и .

Если и ,– координатные строчки соответственно векторов в базисе , то

1) ,

2) .

Если базис - ортонормированный, правый, то

3) ,

4) .

Если ,,– вычисленные в некотором базисе координатные строчки векторов соответственно, то

компланарны

тройка имеет ту же ориентацию, что и тройка базисных векторов .

Определитель 3-го порядка обладает следующими свойствами:

1) При перестановке строк его значение меняется на противоположное;

 

2)

 

3) ;

4) при транспонировании значение определителя не меняется: .

 

Задача 35.Упростить выражения:

1)

2) .

Задача 36. Векторы образуют:

1) ортонормированный правый базис;

2) ортонормированный левый базис;

3) ортогональный правый базис.

Выразить векторные произведения через векторы

Задача 37. Найти векторное произведение векторов и , заданных своими координатами:

1)

2)

3)

Задача 38. На векторах и отложенных из одной точки, построен треугольник. Найти площадь этого треугольника и длины трех его высот.

Задача 39. Доказать тождества:

1)

2)

3)

Задача 40. Найти смешанное произведение векторов и , заданных координатами:

1)

2)

3)

Задача 41. Проверить, компланарны ли векторы, заданные координатами в произвольном базисе:

1)

2)

Задача 42 (с решением). Параллелепипед ABCDA’B’C’D’ задан координатами вершин ребер, выходящих из вершины А с координатами А(1,2,3), В(9,6,4), C(3,0,4) и A’(5,2,6).

Найти длину ребра АВ, угол между ребром АВ и AC; площадь основания ABCD, объем параллелепипеда и вычислить высоту, опущенную из вершины А’. Система координат прямоугольная.

Решение.

C' D'

 

A' B'

 

C D

 

A B

Длина ребра AB – это длина вектора, т. е. длина вектора (8,4,1). . Один из углов между AB и AC будет определяться, как один из углов между векторами и по формуле

Площадь основания ABCD есть модуль векторного произведения векторов и :

И тогда

Объем параллелепипеда равен модулю смешанного произведения векторов, и (4,0,3). Поэтому

,

а .

С другой стороны, объем параллелепипеда есть произведение площади основания ABCD на высоту, опущенную из вершины A’, поэтому длину высоты можно получить, разделив объем параллелепипеда на площадь основания, т.е. она будет равна 48/26 = 24/13.

Задача 43. Даны точки являющиеся вершинами тетраэдра. Найти:

1) объем тетраэдра;

2) длину высоты тетраэдра, опущенной из вершины .

Задача 44. Доказать, что площадь выпуклого четырехугольника равна половине длины векторного произведения .

Задача 45. Найти необходимые и достаточные условия того, чтобы уравнение , где , имело решение. Найти общее решение этого уравнения.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ

Федеральное государственное образовательное учреждение... Высшего профессионального образования... Сибирский федеральный университет...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Векторное и смешанное произведение векторов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Аксиоматика Гильберта и векторная алгебра
Основные определения Вектор – упорядоченная пара точек А, В. Обозначаем вектор . При этом первую точк

Базис, координаты векторов
Основные определения Выражение вида будем называть линейной комбинацией векторов

Системы координат на плоскости и в пространстве
    Основные определения     Будем говорить, что задана декартова система координат (на плоскости или в пространстве), если з

Проекции. Скалярное произведение векторов
  Основные определения     Число, равное будем называть скалярным произведением ве

Замена декартовой системы координат
    Основные утверждения     Пусть в пространстве задана декартова система координат с началом в точке О и базисом

Общее понятие об уравнениях линий и поверхностей
    Основные определения     Уравнение

Уравнения прямых на плоскости
    Основные типы уравнений прямой линии     Векторно-параметрическое уравнение прямой линии:

Плоскость в пространстве
    Основные типы уравнений плоскости     Векторно-параметрическое уравнение плоскости:

Прямые в пространстве
    Основные типы уравнений прямой линии Векторно-параметрическое уравнение прямой линии:

Основные типы нераспадающихся кривых второго порядка на плоскости
    Основные определения Уравнение второго порядка в декартовой системе координат (x,y)

Канонические уравнения поверхностей второго порядка
    Основные определения Эллипсоидом называется поверхность, которая в некоторой декартовой прямоугольной системе координат имеет уравнение

Преобразования плоскости
    Основные определения Отображение множества X в множество У – это правил

Нахождение пересечения двух отрезков
Пусть А, В, С и D - точки на плоскости. Тогда направленные отрезки АВ и CD задаются следующими параметрическими уравнениями:

Проверка принадлежности точки многоугольнику
Для решения этой задачи выпустим из точки А(х,у) произвольный луч и найдем количество точек пересечения этого луча с границей мно

Построение выпуклой оболочки
Пусть S - конечный набор точек на плоскости. Выпуклой оболочкой набора S называется пересечение всех выпуклых многоугольников, содержащих S

Построение триангуляции Делоне
Рассмотрим задачу триангуляции набора точек S на плоскости. Все точки набора S можно разбить на граничные - точки, лежащие на границе выпуклой оболочки

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги