|
|
|
Векторное произведение векторов
|
|
Векторы: \(\mathbf{u}\), \(\mathbf{v}\), \(\mathbf{w}\)
Модуль вектора: \(\left| \mathbf{u} \right|\), \(\left| \mathbf{v} \right|\), \(\left| \mathbf{w} \right|\)
Нулевой вектор: \(\mathbf{0}\)
Единичные векторы: \(\mathbf{i}\), \(\mathbf{j}\), \(\mathbf{k}\)
|
Угол между векторами: \(\theta\)
Координаты векторов: \({X_1}\), \({Y_1}\), \({Z_1}\), \({X_2}\), \({Y_2}\), \({Z_2}\)
Действительные числа: \(\lambda\), \(\mu\)
Площадь параллелограмма: \(S\)
|
-
Векторным произведением векторов \(\mathbf{u}\) и \(\mathbf{v}\) называется третий вектор \(\mathbf{w}\), модуль которого равен произведению модулей векторов \(\mathbf{u}\) и \(\mathbf{v}\) на синус угла \(\theta\) между ними, перпендикулярен им и направлен таким образом, что тройка векторов \(\mathbf{u}\), \(\mathbf{v}\), \(\mathbf{w}\) образует правую систему:
\(\mathbf{u} \times \mathbf{v} = \mathbf{w}\), где
• \(\left| \mathbf{w} \right| = \left| \mathbf{u} \right| \cdot \left| \mathbf{v} \right| \cdot \sin \theta,\;\;0 \le \theta \le \large\frac{\pi }{2}\normalsize ;\)
• \(\mathbf{w} \bot \mathbf{u},\;\mathbf{w} \bot \mathbf{v};\)
• \(\mathbf{u}\), \(\mathbf{v}\), \(\mathbf{w}\) образуют правую систему.
-
Векторное произведение в координатной форме
Если \(\mathbf{u} = \left( {{X_1},{Y_1},{Z_1}} \right)\), \(\mathbf{v} = \left( {{X_2},{Y_2},{Z_2}} \right)\), то
\(\mathbf{w} = \mathbf{u} \times \mathbf{v} = \left| {\begin{array}{*{20}{c}} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k}\\ {{X_1}} & {{Y_1}} & {{Z_1}}\\ {{X_2}} & {{Y_2}} & {{Z_2}} \end{array}} \right| = \left| {\begin{array}{*{20}{c}} {{Y_1}} & {{Z_1}}\\ {{Y_2}} & {{Z_2}} \end{array}} \right|\mathbf{i} - \left| {\begin{array}{*{20}{c}} {{X_1}} & {{Z_1}}\\ {{X_2}} & {{Z_2}} \end{array}} \right|\mathbf{j} + \left| {\begin{array}{*{20}{c}} {{X_1}} & {{Y_1}}\\ {{X_2}} & {{Y_2}} \end{array}} \right|\mathbf{k}.\)
-
Модуль векторного произведения векторов \(\mathbf{u}\) и \(\mathbf{v}\) равен площади параллелограмма, построенного на данных векторах:
\(S = \left| {\mathbf{u} \times \mathbf{v}} \right| = \left| \mathbf{u} \right| \cdot \left| \mathbf{v} \right| \cdot \sin \theta \)
-
Угол между векторами, выраженный через их векторное произведение
\(\sin \theta = \large\frac{{\left| {\mathbf{u} \times \mathbf{v}} \right|}}{{\left| \mathbf{u} \right| \cdot \left| \mathbf{v} \right|}}\normalsize\)
-
Свойство антикоммутативности векторного произведения
\(\mathbf{u} \times \mathbf{v} = - \left( {\mathbf{v} \times \mathbf{u}} \right)\)
-
Ассоциативность векторного произведения относительно умножения на число
\(\left( {\lambda \mathbf{u}} \right) \times \left( {\mu \mathbf{v}} \right) = \lambda \mu \mathbf{u} \times \mathbf{v}\)
-
Дистрибутивное свойство векторного произведения относительно сложения векторов
\(\mathbf{u} \times \left( {\mathbf{v} + \mathbf{w}} \right) = \mathbf{u} \times \mathbf{v} + \mathbf{u} \times \mathbf{w}\)
-
Векторное произведение векторов \(\mathbf{u}\) и \(\mathbf{v}\) равно нулевому вектору, если \(\mathbf{u}\) и \(\mathbf{v}\) параллельны (коллинеарны):
\(\mathbf{u} \times \mathbf{v} = \mathbf{0}\), если \(\mathbf{u}\parallel \mathbf{v} \left( {\theta = 0} \right)\).
-
Векторное произведение единичных координатных векторов
\(\mathbf{i} \times \mathbf{i} = \mathbf{j} \times \mathbf{j} = \mathbf{k} \times \mathbf{k} = \mathbf{0}\)
-
Векторное произведение несовпадающих единичных векторов
\(\mathbf{i} \times \mathbf{j} = \mathbf{k}\), \(\mathbf{j} \times \mathbf{k} = \mathbf{i}\), \(\mathbf{k} \times \mathbf{i} = \mathbf{j}.\)
|
|
|
|