1. Ассоциативность:
.
Доказательство:
Очевидно, что
, так как каждая часть равенства выражает объём параллелепипеда, построенного на векторах
,
,
. Заметим, что обе тройки
,
,
и
,
,
правые, значит
в силу коммутативности скалярного произведения. ■
2. Правило циклической перестановки:
.
Доказательство:
Модули всех этих смешанных произведений равны. Первые три смешанных произведения имеют одну ориентацию, последние три – другую. ■
3. Линейность по каждому аргументу:
,
,
.
| Доказательство: |
Поскольку и скалярные, и векторные произведения однородны и дистрибутивны, т.е. линейны, то и смешанное произведение линейно по всем трем векторам. ■
Теорема 1. К ритерий компланарности векторов
Векторы
,
компланарны тогда и только тогда, когда их смешанное произведение
.
Доказательство:
Пусть векторы
,
,
.
Необходимость. Путь векторы
,
компланарны.
По определению они лежат в одной или параллельных плоскостях. Совмести их начала, тогда все три вектора лежат в одной плоскости, отсюда
. Следовательно,
.
Достаточность. Пусть
. Тогда либо
, либо
. Если
, то векторы
и
коллинеарные, следовательно, векторы
,
,
- компланарны.
Если
, то вектор
лежит в той же плоскости, что векторы
и
, т.е.
,
,
- компланарны. ■






