Применение векторного произведения

Векторное произведение векторов и применяется:

для нахождения площади параллелограмма, построенного на векторах и ;

для нахождения площади треугольника, построенного на векторах и ;

для нахождения синуса угла между векторами и ;

для нахождения вектора, перпендикулярного векторам и .

1) Площадь параллелограмма, построенного на векторах и , может быть вычислена по формуле , где - угол между векторами и .

Замечание. Если и , то и . Отсюда следует, что модуль определителя второго порядка численно равен площади параллелограмма, построенного на векторах и .

2) Площадь треугольника, построенного на векторах и , равна половине площади параллелограмма, построенного на этих же векторах, т.е. , где - угол между векторами и .

3) Синус угла между векторами и может быть вычислен по формуле .

4) Вектор перпендикулярен вектору и вектору .

Замечание. Векторное произведение может быть использовано при решении системы линейных однородных уравнений вида Если векторы и неколлинеарны, то является решением исходной системы.

►Действительно, из системы уравнений следует, что вектор перпендикулярен векторам и , а, следовательно, .

● Пример 12. Дано: , , , , .

Найти площадь параллелограмма, построенного на векторах и .

Найти синус угла между векторами и .

Решение. Площадь параллелограмма, построенного на векторах и равна модулю векторного произведения векторов и , т.е.


.
.
= .

.

Ответ: , .

● Пример 13. Дано: , , , , .

Найти значение параметра , при котором векторы и коллинеарны.

Решение. Первый способ. Так как векторы и коллинеарны, то их векторное произведение равно нулю. =0, а так как , то и .

Второй способ. Векторы и составляют базис системы векторов , , и . В базисе и . Так как векторы и коллинеарны, то , откуда

● Пример 14. Найти координаты вектора , длина которого равна 15, зная, что он перпендикулярен оси и вектору и образует острый угол с осью .

Решение. и , поэтому .

, откуда

Так как вектор образует острый угол с осью , то вторая его координата положительна, тогда и

● Пример 15. Найти площадь параллелограмма , если известны координаты трёх его вершин , и .

Решение. . , , , .

● Пример 16. , , - вершины треугольника . Найти недостающую координату точки . если площадь треугольника равна 3.

Решение. Площадь равна половине площади параллелограмма, построенного на векторах и , т.е. .

, , . , откуда 16, и .

Ответ: или .

● Пример 17. Решить систему

Решение. Из уравнений системы следует, что вектор перпендикулярен векторам и . Тогда - решение данной системы.



Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: