5-дәріс Векторлардың векторлық көбейтіндісі, аралас көбейтіндісі және олардың геометрия мен механика салаларындағы қолданулары. Қасиеттері. Векторлардың векторлық көбейтіндісі Анықтама 1
векторының бағыты векторының ұшынан қарағанда векторынан векторына дейінгі жақын ара қашықтық сағат тілінің қозғалысына қарама-қарсы болатындай және векторларынан құралған жазықтыққа қарай бағытталған.
Векторлық көбейтіндінің қасиеттері Егер , онда
.
Векторлық көбейтіндінің координаталық формадағы өрнектелуін табалық. болсын. Онда
.
екенін ескерсек:
(1)
аламыз.
Е с к е р т у . Векторларды векторлық көбейтудің көмегімен мыналар анықталады:
Векторлардың коллинеарлығы
немесе ( : (2)
және векторларынан құрылған параллелограммның ауданы
(3)
Мысал 1. a = 2i +3j, b = i -4j векторларынан құрылған параллелограммның ауданын тап. Мұндағы i (1, 0), j(0, 1)- бірлік векторлар және өзара перпендикуляр векторлар.
Шешуі:
a*b = (2i +3j)*( i -4j) = 2i* i +3j*i -8 i *j-12j*j = -3i *j-8i *j = -11i *j = c;
Sпар. = |c| = 11|i*j| = 11*1*1Sinπ /2 = 11.
Мысал 2.a = (0, 1, 0) және b = (2, -1, 3) векторлары берілген. Осы векторлардың векторлық көбейтіндісі мен векторлық көбейтіндісінен пайда болған вектордың ұзындығын тап.
Ш i j k 0 1 0
2 -1 3
ешуі: a * b = =3i +0+0-2к-0-0 = 3i -2к = с c(3, 0, -2), |c| = | a *b| = √9+0+4 = √13.
Векторлардың аралас көбейтіндісі Анықтама 2. және векторларының аралас көбейтіндісі деп және векторларының скаляр көбейтіндісіне тең санды айтамыз, ол координаталық формада былай жазылады:
болғандықтан, аралас көбейтіндіні былай белгілейміз: .
векторларынан тұрғызылған параллелипипедті қарастыралық . Онда ал мұндағы және болғандықтан .
Е с к е р т у . Аралас көбейтіндінің көмегімен мыналар анықталады:
Үш вектордың компланарлығы
(4)
векторларынан тұрғызылған параллелепипедтің көлемі
(5)
Мысал 3.a = 2 i +5j+7k, b = i +j-k, c = i +2j+2k векторлары компланар екендігін көрсет.
Шешуі: Егер a, b, c компланар болса, онда a bc = 0.
2 5 7
a bc = 1 1 -1 = 4+14-5-7+4-10 = 0.
1 2 2
Ендеше, a, b, c векторлары компланар.
Мысал 4. Пирамиданың төбелері берілген: .
Табу керек:
бұрышын.