Виртуальный учительЭкзаменыТеория/ТренировкаСтатистикаНедоступно без авторизацииТарифБлог
Виртуальный
Учитель

Скалярное произведение векторов в пространстве

Вступление

Скалярное произведение — это одна из фундаментальных операций в векторной алгебре, которая позволяет не только находить числовые характеристики взаимного расположения векторов, но и решать широкий круг геометрических и физических задач. В отличие от обычного умножения чисел, скалярное произведение двух векторов даёт в результате число (скаляр), а не вектор. Это делает его особенно полезным при вычислении углов между векторами, определении их взаимной ориентации и проверке перпендикулярности.

Теория по теме Скалярное произведение векторов в пространстве

Скалярное произведение двух векторов — это число (скаляр), равное произведению длин этих векторов на косинус угла между ними.
Для векторов {|vector|a|} и {|vector|b|}, угол между которыми равен α, скалярное произведение определяется формулой:
 {|vector|a|}*{|vector|b|}={|abs|{|vector|a|}|}*{|abs|{|vector|b|}|}*{|cos|α|} .
Скалярное произведение двух векторов в пространстве, заданных координатами.
Если векторы заданы своими координатами в прямоугольной системе координат:
{|vector|a|}={x{|index|a|}; y{|index|a|}; z{|index|a|}}{|vector|b|}={x{|index|b|}; y{|index|b|}; z{|index|b|}}то их скалярное произведение вычисляется по формуле:
{|vector|a|}*{|vector|b|}=x{|index|a|}*x{|index|b|}+y{|index|a|}*y{|index|b|}+z{|index|a|}*z{|index|b|}​.
Свойства скалярного произведения векторов:
  1. Коммутативность: {|vector|a|}*{|vector|b|}={|vector|b|}*{|vector|a|}
  2. Дистрибутивность: ({|vector|a|}+{|vector|b|})*{|vector|c|}={|vector|a|}*{|vector|c|}+{|vector|a|}*{|vector|b|}
  3. Сочетательность с числом (линейность): (k{|vector|a|})*{|vector|b|}=k({|vector|a|}*{|vector|b|})
  4. Скалярный квадрат вектора: {|vector|a|}*{|vector|a|}={|abs|{|vector|a|}|}{|pow|2|}
  5. Нулевой вектор: Скалярное произведение нулевого вектора на любой вектор равно нулю: 0*{|vector|a|}=0

Заключение

Скалярное произведение векторов в пространстве — это не просто формальная операция, а мощный инструмент, объединяющий алгебру и геометрию. Оно позволяет переходить от наглядных геометрических понятий, таких как угол и перпендикулярность, к точным аналитическим вычислениям. Благодаря ему можно без построений определить, под каким углом направлены векторы, выяснить, перпендикулярны ли они, или найти проекцию одного вектора на другой.
3
дня бесплатного доступа
ко всем функциям
0
Как преодолеть тревожность на экзамене?Как быть, если волнение или тревожность мешают Вам сосредоточиться? Несколько простых действий вернут Вас в состояние покоя. Читайте, что нужно делать, в нашей статье.