Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Все лекции по аналитический геометрии

.pdf
Скачиваний:
65
Добавлен:
10.05.2014
Размер:
786.73 Кб
Скачать

$ a . , i , j , k - .

" : a = a1i + a2 j + a3k = (a1 , a2 , a3 ) 4 a1 , a2 , a3 a .

#$ (

1.

a + b = a i + a j + a k + b i + b j + b k = (a + b )i + (a + b ) j + (a + b )k = (a + b , a

2

+ b , a + b ) ;

 

1

2

3

1

2

3

1

1

2

2

3

3

1

1

2

3

3

2.

λa = λ(a1i + a2 j + a3k ) = λa1i + λa2 j + λa3k = (λa1 , λa2 , λa3 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

" , ,

: 5 – OA = a = (a , a

, a )

A = a(a , a , a )

1

2

3

1

2

3

)* "

B" A(a1 , a2 , a3 ) B(b1 , b2 , b3 ) .

': AO + OB = AB

A O

AB = AO + OB = OB − OA = (b1 , b2 , b3 ) − (a1 , a2 , a3 ) = (b1 − a1 , b2 − a2 , b3 − a3 )

AB = (b1 − a1 , b2 − a2 , b3 − a3 )

% (

z

 

" a = OA = (a , a

, a ) , :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

=

 

 

 

 

 

OA

 

=

 

 

 

 

 

OB

2

 

+

 

 

 

AB

 

2

 

=

 

 

 

 

OC

2

+

 

CB

2

+

 

BA

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

a

 

OA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OC

 

 

OC

 

a1i

 

 

 

 

a1

 

i

 

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CB

 

 

CB

 

a2 j

 

a2

 

j

 

 

 

a2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

y

 

 

 

 

BA

 

=

 

BA

=

a3k

=

 

a3

 

 

k

=

 

a3

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

":

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C B

x

&

" A(a1 , a2 , a3 )

( AB :

AB = (b1 − a1 , b2 − a2 , b3 − a3 ) .

: dist( A, B) = AB =

a = a12 + a22 + a32

* &" 4.

A

B(b1 , b2 , b3 ) .

B

 

 

 

 

 

 

 

 

= (b

− a )2

+ (b − a )2

+ (b − a )2

AB

 

1

1

2

2

3

3

- * 2 .

§5.

 

$ " a b :

b

(a, b ) =

 

a

 

 

 

b

 

cosϕ ,

 

a

 

 

 

b

 

- , ϕ - .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

0 ≤ ϕ π 0o ϕ ≤ 180o .

 

a

11

(

(. " a = (a1 , a2 , a3 ) b = (b1 , b2 , b3 ) , ,

:

 

 

 

 

+ a b

+ a b .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.1)

 

(a, b ) = a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

2

2

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

b

 

 

 

 

 

 

2

=

 

2

+

 

 

2

− 2

 

 

 

cos

ϕ

 

 

(Th.cos)

 

 

b − a

 

a

− b

 

a

 

 

b

 

a

 

b

 

 

ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

": (a, b ) =

 

 

(

 

a

 

 

+

b

 

 

 

a

− b

 

) =

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 (a12 + a22 + a32 + b12 + b22 + b32 − (b1 − a1 )2 − (b2 − a2 )2 − (b3 − a3 )2 ) =

2

=1 (2a1b1 + 2a2b2 + 2a3b3 ) = a1b1 + a2b2 + a3b3 . 2

', ) (Th.cos) , ϕ = 0

ϕ = π ( ).

) (5.1) . ( .6 %. * (5.1) .

1)(a, a) = a 2 ≥ 0 ( ) - ;

2)(a, b ) = (b, a) - ;

3)λ(a, b ) = (λa, b ) = (a, λb ) , λ R - ; (a + b, c ) = (a, c ) + (b, c )

4)

 

 

 

- .

(a, b

+ c ) = (a, b ) + (a, c )

&.

1 2 ; 3 4 ) (5.1).

& 4- : (a, b + c ) = a1 (b1 + c1 ) + a2 (b2 + c2 ) + a3 (b3 + c3 ) =

=(a1b1 + a2b2 + a3b3 ) + (a1c1 + a2c2 + a3c3 ) = (a, b ) + (a, c ).

+

(a, b ) > 0

ϕ (0o , 90o ) ;

(a, b ) < 0

ϕ (90o ,180o ) ;

(a, b ) = 0

ϕ = 90o , . . a b .

%. 0

(a, 0) = (0, a) = 0 .

!$ "

a

u :

 

 

 

 

u - ,

 

 

 

 

 

 

ϕ

a - ,

 

 

 

 

 

 

n

ϕ - a u .

 

 

 

 

 

 

 

4 a u :

pr a

=

 

a

 

cosϕ

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

": ,

a u .

* . " n - u , :

 

 

=

(a, n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pru a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cosϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a, n)

 

 

a

 

 

n

 

 

 

 

&:

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

a

cosϕ = pru a.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%. / : pru a = prn a .

$

1.pru λa = λ pru a , λ .

2.pru (a + b ) = pru a + prub .

&.

 

" n u :

 

 

 

 

 

 

 

 

(λa, n)

 

 

 

 

a

 

 

 

n

 

cosϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

pru λa

=

 

 

 

 

 

=

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

λ pru a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a + b, n)

 

 

 

 

(a, n)

 

(b, n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

pru (a

+ b ) =

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

= pru a

+ pru b.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

pru (λ1 f1 + λ2 f2 + ... + λn fn ) = λ1 pru f1 + λ2 pru f2 + ... + λn pru fn .

 

 

":

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i , j , k

- ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oxyz -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = (a1 , a2 , a3 ) - , :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

(a, i )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

prOx a

=

 

 

 

 

 

= (a, i ) = a1

1 + a2

0 + a3

0

= a1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

prOy a = a2 ,

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

prOz a

= a3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

: " !

.

, )*

4

& .

". " u - n , n = 1 , α , β , γ - u

Ox, Oy, Oz .

(: pr n

=

 

n

 

cosα = cosα , pr

n = cos β pr n = cos γ .

 

 

Ox

 

 

 

 

 

Oy

Oz

cosα , cos β cos γ

n .

)* (

1.

n = (cosα , cos β , cos γ ) - u ( . .

 

n

 

= 1 ).

 

 

2.

cos2 α + cos2 β + cos2 γ = 1 - - .

13

# * ( (

$ a, b , c, d.... , , Oxy .

(: a = (a1 , a2 , 0) = (a1 , a2 ) , b = (b1 , b2 ) , c = (c1 , c2 ) .

( .

, ) .

1: (a, b ) = a b + a b ,

 

a

 

 

 

 

 

 

 

= a 2

+ a 2 .

 

 

1

1

2

2

 

 

 

1

2

 

( .

%:

b

ϕ

a

$ - :

1 a b .

ϕ . 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

S

 

=

 

sin ϕ =

 

 

 

 

1 − cos2 ϕ =

 

− (

 

cosϕ)2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b

a

b

 

 

 

 

a

 

b

 

a

b

a

 

b

 

− (a, b )2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (a 2 + a 2 )(b 2

+ b 2 ) − (a b + a b )2

 

= a 2b 2 + a

2b 2

+ a

2b

2 + a

2b 2

− a

2b 2

− a

2b 2

− 2a a b b =

 

 

1

 

2

 

1

 

2

 

 

 

1

1

 

 

 

2

2

 

 

1

 

1

 

 

2

2

1

2

2

1

 

 

 

1

1

2

2

1

2

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= (a b − a b )2

=

 

a b − a b

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

2

1

 

 

 

 

 

1

2

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

':

 

S

=

 

a1b2 − a2b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

', a b , S

= 0 , a1b2 − a2b1 = 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . a b = a

b

 

 

 

 

 

a1

=

b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

 

 

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§6.

5 – .

#

" a = (a1 , a2 ) b = (b1 , b2 ) - .

1 !, .

 

a

a

 

 

!:

M = 1

 

2

.

 

b1

b2

 

'. . ( ) :

det M =

 

M

 

=

a1

a2

= a b − a b .

 

 

 

 

 

 

 

b1

b2

1

2

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%. + ,

a b ( det M = S ),

, “+” ,

, “– ” , – .

(: ( )

2 a b ( a b ), ( det M = 0 ). &: ( . - ) 5).

": : ,

! ( . . a b a1b2 = a2b1 ).

14

# "

" a = (a1 , a2 , a3 ) , b = (b1 , b2 , b3 ) c = (c1 , c2 , c3 ) - .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

a

 

 

a

 

 

 

!

 

:

 

 

1

 

 

2

3

 

 

 

 

M = b1

 

b2

 

b3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c2

 

c3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c1

 

 

 

 

 

:

M = a, b, c

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'. ' ! M = [a, b, c]

 

:

det M =

 

 

 

=

 

a1

a2

a3

 

= a

 

b2

b3

 

− a

 

b1

b3

 

+ a

 

b1

b2

 

( !)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

b

b

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

1

 

c c

 

 

2

c c

 

 

3

 

c c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c1

c2

c3

 

 

 

2

3

 

 

 

1

3

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%. %

. .

1 : det M = a1 (b2c3 − b3c2 ) − a2 (b1c3 − b3c1 ) + a3 (b1c2 − b2c1 ) = = a1b2c3 − a1b3c2 − a2b1c3 + a2b3c1 + a3b1c2 − a3b2c1 = a1b2c3 + a2b3c1 + a3b1c2 − a1b3c2 − a2b1c3 − a3b2c1 .

" :

"+ " "− "

1." ;

2.2 , 0;

3." ;

4. 2 ! - , ,

, ;

1: ' a, b, c + d

a, b, c a, b, d .

5. " ! , ,

( ! !

, !, ).

4 :

1) 1 det = a, b , c = − det a, c, b .

2) 1 det = [a, a, c ] = 0 ( D = det [a, a, c ] = − det [a, a, c ] D = 0 ).

3)1 det = λa, b, c = λ det a, b, c .

4)1 det a, b, c + d = det a, b, c + det a, b, d .

5)1 det a, b, c + λa = det a, b, c + λ det a, b , a = det a, b, c .

15

$

 

 

 

 

 

a

a

 

a

 

 

"

 

 

=

 

1

 

2

3

- !.

M = a, b, c

 

b

b

b

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

c1

c2

c3

 

 

! M T M !:

 

 

 

 

 

 

 

a

b

c

 

 

M

T

 

 

T

=

 

1

1

1

 

.

 

= a, b , c

 

 

a

b c

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a3

b3

c3

 

 

". " ! - !, ! –

( ! ).

(: ' !

:

 

 

T

 

a1

b1

c1

 

 

=

a

b

c

= a b c + a b c + a b c − a b c − a b c − a b c = det M .

det M T = a, b, c

 

 

 

 

 

2

2

2

1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 3 2 2 1 3 3 2 1

 

 

 

 

a3

b3

c3

 

:

« »

«!».

 

 

 

 

 

 

 

§7.

" !

, , ,

( ).

# (

c

b

a

ν

b

ϕ

a

" a, b, c -

.

( ,

« »,

,

« ».

( :

" a, b - , ϕ -

.

': v

" a b , :

1.v = a b sin ϕ ,

2.v a b ,

3.a, b, v - , . . v

« ».

16

% :

a)

 

v

 

= S ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

 

v

 

= 0 a b

( 2 3 );

 

 

c)

v a b .

 

 

 

':

 

 

 

 

× b .

v

= a, b

= ab

= a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. [a, a] = 0 , a ;

2.

a, b

 

= − b, a

 

- ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

λa, b

=

a, λb

= λ a, b , λ R - ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ b

, c

 

 

 

 

 

4.

a

 

= [a, c ] + b, c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

[

 

 

]

- .

 

 

 

 

 

 

 

a, b

+ c

= a, b

a, c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

', 3 4 .

&.

1)

S = 0 , , , .

2)

" a b S ,

.

3)

" λ , S λ ,

( ) λ . :

λa, b

= a, λb = λ a, b .

 

 

 

 

 

 

 

4)

( . ).

":

 

 

 

 

 

k

 

" i , j , k - .

 

 

 

 

( - :

 

 

 

 

 

 

= k ;

 

 

 

 

i , j

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

j , k

= i ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

k , i

= j .

 

 

 

 

 

 

$ & a b

 

b

i

j

k

a

 

 

 

 

 

i

 

0

k

− j

 

 

 

 

 

j

 

− k

0

i

 

 

 

 

 

k

 

j

− i

0

 

 

 

 

 

17

(

" a = (a1 , a2 , a3 ) b = (b1 , b2 , b3 ) . ( :

[a, b ] = [a i + a

2

j + a k , b i + b

j + b k ] =

( 3 4)

1

3

1

2

3

 

= a1 b1 0 + a1 b2 k + a1 b3 (− j ) + a2 b1 (−k ) + a2 b2 0 + a2 b3 i + a3 b1 j + a3 b2 (−i ) + a3 b3 0 =

=(a2b3 + a3b2 )i − (a1b3 + a3b1 ) j + (a1b2 + a2b1 )k =

i j k

= a1

a2

a3

 

" ) .

b1

b2

b3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

j

k

 

 

 

( :

[a, b ] =

a

a

2

a

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

b1

b2

b3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

". &

.

!$ "

B

a

A

a′ B′

πA′

 

c

a

b

 

c ′

a′

b ′

π

 

c

a

a′

πv

: AB - ,

π - ,

A′, B′ - ! A B π , a′ = A′B′ - ! AB = a ,

:

a)$ !;

b)" ! ! ,

(a + b )′ = c′ = a′ + b′ .

" a c , c ≠ 0 .

$ π , c π . " a′ - ! a π , :

[a, c ] = [a′, c ]

&.

[a, c ] [a′, c ] ,

a, a′, c .

& [a, c ] [a′, c ] , . . ,

( c a′ ( . .)). ( : [a, c ] = [a′, c ] .

"

( ):

 

 

 

 

 

a

+ b, c

= [a, c

] + b, c .

18

&. c

a a + b

b

1.2 c = 0 , .

2." c = 1 :

a

+ b, c

= (a + b )′, c

= a′ + b′, c

,

 

c

 

= 1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π c

 

90 (

- c ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

), : [a′, c ]

+ b′, c = a′ + b′, c .

( : a + b, c = (a + b )′, c = a′ + b′, c = [a′, c ] + b′, c = [a, c ] + b, c .

3.

, c

- ,

 

c

 

≠ 0 , :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

c

 

 

c

 

 

 

 

 

 

a

+ b, c

 

=

c

a

+ b,

 

 

 

=

c

 

 

a,

 

 

 

+ b,

 

 

 

 

 

= [a, c

]+ b

, c

 

. ( .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* .

§8.

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" a, b, c -

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

$ " a, b c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a, b, c )

≡ abc

≡ ([a, b ], c ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" ) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" :

 

 

 

a = (a1 , a2 , a3 ) , b = (b1 , b2 , b3 ) , c = (c1 , c2 , c3 )

-

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

j

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2

a

 

 

 

a a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

, b

] =

a

a

 

 

a

= i

 

 

 

3

 

− j

1

3

+ k

 

 

1

 

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[a

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

 

 

b2

b3

 

 

 

b1

b3

 

 

 

 

 

b1

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1

b2

 

b3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

a3

 

 

 

 

a1

a3

 

 

 

 

 

 

a1

 

 

a2

 

 

 

c1

c2

c3

 

 

 

a1

a2

a3

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

− c

 

 

+ c

 

 

 

 

=

 

 

=

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

a

 

 

b

b

b

 

([a, b ], c ) = c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

b b

 

 

2

 

b b

 

 

 

 

3

 

b b

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

b1

b2

b3

 

 

 

c1

c2

c3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ).

 

 

 

a

a

a

 

 

 

 

 

( :

 

1

2

3

 

- a, b c

(a, b, c ) =

 

b

b

b

 

-

 

 

 

1

2

3

 

.

 

 

 

c1

c2

c3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: - a, b c , ,

.

-

1.2 a, b c , -

,

a, b, c - (a, b, c ) = 0 .

&.

 

19

 

 

 

 

 

 

 

(a, b, c ) = 0

 

([a, b ], c ) = 0

 

[a, b ] c

[a, b ] = 0,

 

 

 

 

 

c a, b;

 

, b ,

 

 

a

 

a, b, c .

c

a, b;

2." a, b, c - ;

v

V - 73 , a, b, c .

 

 

 

 

V , a, b, c − ,

 

 

 

 

( (a, b , c ) =

 

 

 

 

 

−V , a, b, c − .

c

b

θ

ϕ

a

% ‘+’ ,

a b ,

a, b, v ). / ‘ − ’ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%:

 

 

 

(a, b, c )

 

 

= V

( ).

 

 

 

 

 

&.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a, b, c ) = ( a, b

, c )

 

a, b

 

 

cosϕ = (

 

a

 

 

b

 

sin α ) (

 

c

 

cosθ ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

sin α = S

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

b

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

c

 

cosθ = ± h - ! c

 

 

 

v =

a, b

, h - .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c, ,

v , , a, b, c - (

: ' !, 3 ,

73 , .

$ 1. 2. . 5 ".

3. ( a, b , c ) = (a, b, c ) .

( - . &.

 

 

 

b1

b2

b3

 

a1

a2

a3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(a,[b, c

]) = ([b, c

], a ) = (b , c, a ) =

c1

c2

c3

=

b1

b2

b3

= (a, b, c ) = ([a, b ], c ) .

 

 

 

a1

a2

a3

 

c1

c2

c3

 

 

4." - " (

! ). 1: (a, b, c ) = − (b, a, c ) .

& .

5.- .

1: (α a + βb, c, d ) = α (a, c, d ) + β (b, c, d ) ( α β ).

&.

, . . ( )

(α a + βb, c, d ) = ([α a + βb , c], d ) = (α[a, c] + β[b, c], d ) =

= α ([a, c], d )+ β ([b, c], d ) = α (a, c, d )+ β (b, c, d ).

5 .

20