MIENAR
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叉积和混合积性质
一、叉积
1、定义
设,是三维空间中的两个向量,则它们的差积(叉积)定义为:
2、运算法则
(1)反交换律
(2)分配律
(3)标量乘法结合律
(4)与自身叉积为零
3、算数证明
(1)反交换律证明
由定义:
而
注意到:
因此
(2)分配律证明
展开:
设,,则
的第一个分量:
同理,其他分量展开得:
即
(3)标量乘法结合律证明
同理,
(4)与自身叉积为零证明
:
即。
4、几何解释
- 差积的模为: 其中为与的夹角。
- 的方向由右手法则确定,垂直于和张成的平面。
- 的模等于以、为邻边的平行四边形的面积。
二、混合积(标量三重积)
1、定义
设为三维空间中的三个向量,混合积定义为:
或行列式形式:
2、运算法则
(1)反对称性
混合积对任意两个向量交换均变号:
(2)线性性
对任一分量线性:
对、同理。
3、算数证明
(1)反对称性证明
交换和:
同理,交换其他两个分量依然变号。
(2)线性性证明
对分量:
4、几何解释
- 的绝对值等于以为邻边的平行六面体的体积。
- 若,则三向量共面。
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