Смешанное произведение (продолжение)
Теорема. (Свойство линейности смешанного произведения.) Для любых векторов и
справедливы следующие равенства:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
;
5)
;
6)
.
Иначе можно сказать, что смешанное произведение линейно по каждому своему аргументу.
Мы рассматриваем смешанное произведение как числовую функцию трех аргументов. Первые два свойства называются свойством линейности по первому аргументу, третье и четвертое – по второму аргументу и последние два – по третьему аргументу.
Доказательство. Достаточно доказать первое равенство, все остальные доказываются аналогично.
Воспользуемся определением смешанного произведения и свойством линейности скалярного произведения:
![]()
, ч.т.д.
Теорема доказана.
Лемма. (О вычислении координат вектора.)
Пусть
. Тогда
,
,
.
Доказательство. Так как
, то по теореме о скалярном произведении векторов в координатной форме, получаем:
. Аналогично доказываются оставшиеся два равенства.
Лемма доказана.
Теорема. (Свойство линейности векторного произведения.)
Для любых векторов и действительных чисел справедливы следующие равенства:
1)
;
2)
;
3)
;
4)
.
Доказательство. 1) Докажем, что векторы
и
имеют равные координаты, откуда и будет следовать их равенство. Пусть
,
.
Тогда по лемме, используя свойства линейности смешанного и скалярного произведений, получаем:
.
.
Аналогично доказываются равенства
и
.
Оставшиеся равенства доказываются по такой же схеме.
Теорема доказана.
Оставьте комментарий!