Задачи по векторному анализу. Михайлов В.К - 138 стр.

UptoLike

Рубрика: 

138
5.2. Ïóñòü [a
ij
] è [b
ij
] — äâå îðòîãîíàëüíûå ìàòðèöû.
Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî
aa bb
ik jk
k
ij ik jk ij
k
∑∑
==
δδ
,.
Ïî ïðàâèëó óìíîæåíèÿ «ñòðîêà íà ñòîëáåö»
cab
ij ik kj
k
=
.
Ñîñòàâèì è ïðåîáðàçóåì ñóììó:
cc ab ab aa bb
aa aa
ik jk
k
im mk jn n k
nmk
im jn mk n k
knm
im jn mn
nm
im jm
m
ij
∑∑∑∑
∑∑
===
===
()
.
δδ
Òàêèì îáðàçîì, ìàòðèöà [c
ij
] óäîâëåòâîðÿåò îïðåäå-
ëåíèþ îðòîãîíàëüíîñòè.
5.3. Ñòðîêè ìàòðèöû Ã ñîñòàâëåíû èç êîìïîíåíò íîâûõ
áàçèñíûõ âåêòîðîâ
(, ,)
ρρρ
′′
eee
123
â ñòàðîì áàçèñå
(, ,)
ρρρ
eee
123
, ñëåäîâàòåëüíî, det à ìîæåò áûòü ïðåä-
ñòàâëåí ñìåøàííûì ïðîèçâåäåíèåì áàçèñíûõ âåêòî-
ðîâ
(, ,)
ρρρ
′′
eee
123
, êîòîðîå ðàâíî îáúåìó êóáà, ïîñòðî-
åííîãî íà ýòèõ âåêòîðàõ, ò. å.
Veee=
′′
().
ρρρ
123
1
Çíàê
«+» áåðåòñÿ, åñëè îáà áàçèñà ïðàâûå èëè ëåâûå, à
çíàê «-», åñëè îäèí áàçèñ ïðàâûé, à äðóãîé ëåâûé.
5.4. Óðàâíåíèå ïëîñêîñòè:
ax
ii
i
=
1.
Ïðè ïîâîðîòå áà-
çèñà ñòàðûå êîîðäèíàòû êàæäîé òî÷êè ïëîñêîñòè âû-
ðàæàþòñÿ ÷åðåç íîâûå ôîðìóëîé:
xx
iikk
k
=
′′
γ
.
Ñëå-
äîâàòåëüíî,
ax ax
iikk
ki
ki i k
ik
′′= =
∑∑
γγ
().1
Çäåñü
âíóòðåííèå ñóììû
=
aa
kkii
i
γ
îáðàçóþò êîýôôè-
öèåíòû ïëîñêîñòè â íîâîì áàçèñå. Âèäíî, ÷òî òàêîå
ïðåîáðàçîâàíèå êîýôôèöèåíòîâ
aaa
123
,,
ñîîòâåò-
ñòâóåò îïðåäåëåíèþ òåíçîðà 1-ãî ðàíãà.
5.2. Ïóñòü [aij] è [bij] — äâå îðòîãîíàëüíûå ìàòðèöû.

    Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî          ∑ aik a jk                = δ ij ,   ∑ bik b jk   = δ ij .
                                   k                                k
    Ïî ïðàâèëó óìíîæåíèÿ «ñòðîêà íà ñòîëáåö»
    cij = ∑ a ik bkj . Ñîñòàâèì è ïðåîáðàçóåì ñóììó:
          k

    ∑ cik c jk = ∑ (∑ aimbmk ∑ a jnbnk ) = ∑ ∑ aima jn ∑bmkbnk =
     k          k    m             n                          m n         k
              = ∑ ∑ aima jnδ mn = ∑ aima jm = δ ij .
                m n                              m
     Òàêèì îáðàçîì, ìàòðèöà [cij] óäîâëåòâîðÿåò îïðåäå-
     ëåíèþ îðòîãîíàëüíîñòè.
5.3. Ñòðîêè ìàòðèöû Ã ñîñòàâëåíû èç êîìïîíåíò íîâûõ
                                       ρ ρ ρ
    áàçèñíûõ âåêòîðîâ ( e1′ , e2′ , e3′ ) â ñòàðîì áàçèñå
      ρ ρ ρ
    ( e1 , e2 , e3 ) , ñëåäîâàòåëüíî, det à ìîæåò áûòü ïðåä-
    ñòàâëåí ñìåøàííûì ïðîèçâåäåíèåì áàçèñíûõ âåêòî-
          ρ ρ ρ
    ðîâ ( e1′ , e2′ , e3′ ) , êîòîðîå ðàâíî îáúåìó êóáà, ïîñòðî-
                                               ρρ ρ
    åííîãî íà ýòèõ âåêòîðàõ, ò. å. V = ( e1′e2′ e3′ ) = ±1. Çíàê
    «+» áåðåòñÿ, åñëè îáà áàçèñà ïðàâûå èëè ëåâûå, à
    çíàê «-», åñëè îäèí áàçèñ ïðàâûé, à äðóãîé ëåâûé.
5.4. Óðàâíåíèå ïëîñêîñòè:              ∑ a i xi          = 1. Ïðè ïîâîðîòå áà-
                                        i
    çèñà ñòàðûå êîîðäèíàòû êàæäîé òî÷êè ïëîñêîñòè âû-
    ðàæàþòñÿ ÷åðåç íîâûå ôîðìóëîé: xi = ∑ γ ik
                                            ′ xk′ . Ñëå-
                                                                     k

    äîâàòåëüíî,     ∑ ∑ a i γ ik′ xk′ = ∑ (∑ γ ki a i )xk′               = 1. Çäåñü
                     i   k                           k    i

    âíóòðåííèå ñóììû a k′ =                 ∑ γ ki a i        îáðàçóþò êîýôôè-
                                             i
    öèåíòû ïëîñêîñòè â íîâîì áàçèñå. Âèäíî, ÷òî òàêîå
    ïðåîáðàçîâàíèå êîýôôèöèåíòîâ a 1 , a 2 , a 3 ñîîòâåò-
    ñòâóåò îïðåäåëåíèþ òåíçîðà 1-ãî ðàíãà.


                             138