Векторная алгебра. Машанов В.И - 11 стр.

UptoLike

( a ,[b , c ] ) = ([a ,b ], c )
поэтому этот символ можно убрать. Вычислительная формула
(a ,b , c ) =
333
222
111
zyx
zyx
zyx
справедлива только в декартовом базисе.
Смешанное произведение численно равно объему параллепипеда, построенного на
перемножаемых векторах:
(a ,b , c ) = ±V или |( a ,b ,c )| = V.
( a ,b , c ) > 0, если ориентация тройки { a ,b , c } совпадает с ориентацией { i , j , k }; ( a ,b , c ) < 0,
если ориентации противоположны. Условие ( a ,b , c ) = 0 есть условие компланарности векторов.
Пример 1. Доказать, что векторы a (2, -1, 3), b (3, 1, 2), c (2, -7, 6) компланарны и найти линейную
зависимость между ними.
Условие
(a ,b , c ) = 0
672
213
312
=
выполняется, поэтому векторы линейно зависимы; зависимость будем искать в виде
c =
λ
a +
µ
b ,
так как
2
3
1
1
3
2
,
векторы a , b линейно независимы и образуют базис множества { a ,b , c }. Так как линейная
зависимость означает такую же линейную зависимость координат, то получаем систему
+=
+=
+=
.236
,7
,322
µλ
µλ
µλ
Решив совместно два уравнения, получаем
λ
=4,
µ
=-3. В силу условия ( a ,b ,c ) =0 третье
условие линейно зависит от первых, значит совместно с ними. Действительно, подставив для
проверки
λ
и
µ
в третье, получаем тождество. Итак, c =4 a -3b . Этот ответ можно было
записать в виде c = (4, -3) в базисе { a ,b }.
Пример 2. Доказать, что векторы a (3, -2, 2), b (1, -1, 2), c (2, -1, 1) образуют базис пространства и
найти координаты вектора d (4, -2, 1) в этом базисе.
Так как
(a ,b , c ) = 01
112
211
223
=
,
векторы a ,b , c образуют базис пространства. Положив
d =
x
a +
y
b +
z
c
и подставив координаты, получаем систему на
x
,
y
,
z
с решением
x
=1,
y
=-2,
z
=1. Итак,
d = (1, -2, 1) в базисе { a ,b ,c }.
 ( a ,[ b , c ] ) = ([ a , b ], c )
поэтому этот символ можно убрать. Вычислительная формула
                                      x1 y1 z1
                                    ( a , b , c ) = x2   y2   z2
                                                    x3   y3   z3

справедлива только в декартовом базисе.
Смешанное произведение численно равно объему параллепипеда, построенного на
перемножаемых векторах:
                        ( a , b , c ) = ±V или |( a , b , c )| = V.
( a , b , c ) > 0, если ориентация тройки { a , b , c } совпадает с ориентацией { i , j , k }; ( a , b , c ) < 0,
если ориентации противоположны. Условие ( a , b , c ) = 0 есть условие компланарности векторов.
Пример 1. Доказать, что векторы a (2, -1, 3), b (3, 1, 2), c (2, -7, 6) компланарны и найти линейную
зависимость между ними.
Условие
                               2 −1 3
                    (a ,b ,c ) = 3 1 2 = 0
                                 2 −7 6
выполняется, поэтому векторы линейно зависимы; зависимость будем искать в виде
                     c=λ a + µ b ,
так как
                      2    1 3
                        ≠− ≠ ,
                      3    1 2
векторы a , b линейно независимы и образуют базис множества { a , b , c }. Так как линейная
зависимость означает такую же линейную зависимость координат, то получаем систему

                            2 = 2λ + 3µ ,
                            
                            − 7 = − λ + µ ,
                            6 = 3λ + 2µ .
                            
Решив совместно два уравнения, получаем λ =4, µ =-3. В силу условия ( a , b , c ) =0 третье
условие линейно зависит от первых, значит совместно с ними. Действительно, подставив для
проверки λ и µ в третье, получаем тождество. Итак, c =4 a -3 b . Этот ответ можно было
записать в виде c = (4, -3) в базисе { a , b }.
Пример 2. Доказать, что векторы a (3, -2, 2), b (1, -1, 2), c (2, -1, 1) образуют базис пространства и
найти координаты вектора d (4, -2, 1) в этом базисе.
Так как
                                  3 −2 2
                           (a ,b ,c ) = 1     − 1 2 = −1 ≠ 0 ,
                                        2     −1 1
векторы a , b , c образуют базис пространства. Положив

                           d = x a+ y b+ z c
и подставив координаты, получаем систему на x , y , z с решением x =1, y =-2, z =1. Итак,
                                   d = (1, -2, 1) в базисе { a , b , c }.