Důkaz vlastnosti

Dobrý den, prosím Vás o radu. Vyřešit obecně, ne s konkrétními vektory. Děkuji.

Dokažte, že platí vlastnost: ||u x v|| * ||w|| = ± [u,v,w ] právě tehdy, když je vektor w kolmý na u a v.

u x v ... vektorový součin ||u x v|| ... velikost vektorového součinu ||w|| ... velikost vektoru w

± [u,v,w ] ... vnější součin


Obtížnost: Vysoká škola
Kategorie: Geometrie
Charlotte S.

Charlotte S.

07. 01. 2023   19:04

2 odpovědi

Vladislav M.
Vladislav M.
08.01.2023 02:56:02

Vektorový součin (cross product) mezi vektory u a v se vyjádří jako:

u x v = ||u|| * ||v|| * sin(θ) * n

kde θ je úhel mezi vektory u a v a n je jednotkový vektor kolmý na rovinu určenou vektory u a v.

Vnější součin mezi vektory u, v a w se vyjádří jako:

[u,v,w] = u * (v x w)

Podívejme se nyní na pravou stranu výše uvedené vlastnosti:

||u x v|| * ||w|| = ± [u,v,w]

přepíšeme si výrazy pro vektorový součin a vnější součin:

||u|| * ||v|| * sin(θ) * n * ||w|| = ± u * (v x w)

rozdělíme obě strany výše uvedené rovnice členem ||u|| * ||v|| * ||w||:

sin(θ) * n = ± u * (v x w) / (||u|| * ||v|| * ||w||)

nyní se podívejme na vlastnosti sin(θ) a n:

sin(θ) je nenulové pouze tehdy, když úhel θ mezi vektory u a v není nulový.n je jednotkový vektor kolmý na rovinu určenou vektory u a v.

V případě, že vektor w je kolmý na u a v, pak úhel mezi vektory u a w je nulový a úhel mezi vektory v a w je také nulový. To znamená, že sin(θ) je nulové a n je jednotkový vektor kolmý na rovinu určenou vektory u a v.

Výsledkem je, že pravá strana výše uvedené rovnice je nulová, což znamená, že vlastnost:

||u x v|| * ||w|| = ± [u,v,w]

platí právě tehdy, když je vektor w kolmý na u a v.

Souhlasí: 1    
Charlotte S.
Charlotte S.
08.01.2023 08:06:59

Dobrý den, moc Vám děkuji za vysvětlení a pomoc.

Souhlasí: 1    
Pro napsání komentáře se musíte přihlásit.