Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
а.г коллоквиум 11.doc
Скачиваний:
28
Добавлен:
15.11.2018
Размер:
2.39 Mб
Скачать

1.2 Скалярное произведение в координатной форме

Возьмем два вектора, заданных в координатной форме :

и перемножим их скалярно. Правые части можно перемножить по правилу умножения многочлена на многочлен, так как скалярное произведение подчиняется распределительно-му закону (свойству) :

Итак,

(2) т.е. скалярное произведение двух векторов в ортонормированном базисе равно сумме парных произведений одноименных координат этих векторов.

Для скалярного квадрата имеем .

Откуда модуль (длина) вектора равен корню квадратному из суммы квад-ратов его координат, т.е. или

.

Согласно свойству 1 и равенству (2) можно записать условие перпенди-кулярности (ортогональности) двух векторов в координатной форме

(3)

1.3 Приложение скалярного произведения к геометрии и механике

1. Угол между двумя векторами.

Из определения скалярного произведения следует, что

(4)

Если векторы заданы своими координатами в ортонормированном ба-зисе : , то

(5)

2. Направление вектора.

Направление вектора определяется, как было установлено, его направ-ляющими косинусами (рис. 4.2.).

Рис. 4.2. К определению направления вектора

Положить в формулах (4) и (5) и отметив, что и его коор-динаты {1; 0; 0} находим

(6)

Аналогично, взяв и , получим

;

При этом

(7)

Направляющие косинусы вектора полностью определяют его направ-ление, но ничего не говорят о его длине.

Примеры :

1. Найти угол φ между векторами .

Решение. Искомый угол определим на основе формул (4) и (5) :

Следовательно, угол φ=900 и векторы и ортогональны (перпен-дикулярны).

Выводы :

1. Скалярное произведение распространяется на случай двух векторов – сомножителей и не распространяется на случай трех сомножителей.

2. Физический смысл скалярного произведения заключается в том, что скалярное произведение численно равно работе А силы по направ-ленному отрезку .

3. К скалярным произведениям применяются те же преобразования, ка-кие осуществляются над произведениями многочленов («раскрытие» скобок, вынесение общего множителя).

20. Векторное произведение векторов. 2. Векторное произведение двух векторов

Определение 1. Векторным произведением двух неколлинеарных век-торов и называется такой вектор который удовлетворяет трем условиям (рис.4.4).

Имеет модуль

1) ; (9)

2) т.е. перпендикулярен к плоскости векторов и ;

3) направлен так, чтобы тройка векторов , , бы-ла правой.

Обозначение : =× или

φ

Рис.4.4. К понятию векторного произведения.

Замечание.

1. Приведенные условия однозначно определяют векторное произведение, если сомножители – ненулевые векторы. Если хоть один из сомножителей – нулевой вектор, то векторное произведение равно нулю.

2. Модуль векторного произведения численно равен площади парал-лелограмма (рис. 4.4), построенного на векторах и .

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]