1. Множество векторов трехмерного векторного пространства над полем , в котором роль бинарной операции умножения играет векторное произведение векторов.
Определение: Векторным произведением вектора на вектор называется вектор , который удовлетворяет следующим условиям:
1. ;
2. имеет длину, численно равную площади параллелограмма, построенного на векторах и , как на сторонах, т.е. , где ;
3. векторы , и образуют правую тройку векторов.
Обозначение: , где .
Свойства векторного произведения.
1. При перестановки сомножителей векторное произведение меняет знак, то есть
Доказательство: Векторы и коллинеарные, имеют одинаковые модули (площадь параллелограмма остается неизменной), но противоположно направлены (тройки , , и , , противоположной ориентации). Следовательно, .
2. Векторное произведение обладает ассоциативным законом относительно операции умножения на скаляр, то есть .
Доказательство: Пусть . Вектор перпендикулярен векторам и . Вектор также перпендикулярен векторам и (векторы , лежат в одной плоскости). Значит, векторы и коллинеарные, сонаправленые (), имеют одинаковую длину ()
|
|
Поэтому . Аналогично доказывается при .
3. Два ненулевых вектора и коллинеарные тогда и только тогда, когда их векторное произведение равно нулевому вектору, то есть .
Доказательство: . Следовательно, .
В частности, .
4. Векторное произведение обладает законом дистрибутивности умножения относительно сложения, то есть