Векторное произведение векторов и его приложения
Упорядоченная тройка некомпланарных векторов
,
,
с общим началом в точке O называется правой, если кратчайший поворот от вектора
к вектору
, наблюдаемый из конца вектора
, происходит против движения часовой стрелки. В противном случае тройка называется левой.

Векторным произведением векторов
и
называется вектор
, обозначаемый
=
, который удовлетворяет следующим трем условиям:
1)
;
2)
^
,
^
;
3) тройка
,
,
– правая.
Основные свойства векторного произведения векторов:
1)
= – (
);
2) (
)
= (
) =
(
);
3)
(
+
) =
+
;
4)
= 0
||
;
5) |
| = S, где S – площадь параллелограмма, построенного на векторах
и
, имеющих общее начало в точке O.

Если
= (x1, y1, z1),
= (x2, y2, z2), то векторное произведение
выражается через координаты данных векторов
и
следующим образом:
.
С помощью векторного произведения можно вычислить вращающий момент M силы
, приложенной к точке B тела, закрепленного в точке A: M =
.

Пример. Вычислить координаты вращающего момента M силы
= (3, 2, 1), приложенной к точке A(– 1, 2, 4), относительно начала координат O.
Имеем
= (– 6, 13, – 8).
Смешанное произведение векторов и его приложения
Смешанным произведением векторов
,
,
называется число (
)·
.
Основные свойства смешанного произведения векторов:
1) (
)·
=
·(
), поэтому смешанное произведение можно обозначить проще:
;
2)
=
=
= –
= –
= –
;
3)
= 0
,
,
компланарны.
Если
= (x1, y1, z1),
= (x2, y2, z2),
= (x3, y3, z3), то
=
.
4) геометрический смысл смешанного произведения заключается в следующем:
= ± V, где V – объем параллелепипеда, построенного на перемножаемых векторах, взятый со знаком «+», если тройка векторов
,
,
– правая, или со знаком «–», если она левая;

Объем Vпар параллелепипеда, построенного на векторах
,
и
, и объем Vпир образованной ими треугольной пирамиды находятся по формулам
Vпар =
, Vпир =
.
Задание 2
2.1. Даны векторы
,
и
. Необходимо:
а) вычислить смешанное произведение трех векторов;
б) найти модуль векторного произведения;
в) вычислить скалярное произведение двух векторов;
г) проверить, будут ли коллинеарны или ортогональны два вектора;
д) проверить, будут ли компланарны три вектора.
2.1.1.
= 2
– 3
+
,
=
+ 4
,
= 5
+ 2
– 3
;
а)
, 3
,
; б) 3
, 2
; в)
, – 4
; г)
,
; д)
, 2
,
.
2.1.2.
= 3
+ 4
+
,
=
– 2
+ 7
,
= 3
– 6
+ 21
;
а) 5
, 2
,
; б) 4
, 2
; в)
,
; г)
,
; д) 2
, – 3
,
.
2.1.3.
= 2
– 4
– 2
,
= 7
+ 3
,
= 3
+ 5
– 7
;
а)
, 2
, 3
; б) 3
, – 7
; в),
, – 2
; г)
,
; д) 3
, 2
, 3
.
2.1.4.
= – 7
+ 2
,
= 2
– 6
+ 4
,
=
– 3
+ 2
;
а)
, – 2
, – 7
; б) 4
, 3
; в) 2
, – 7
; г)
,
; д) 2
, 4
, 3
.
2.1.5.
= – 4
+ 2
–
,
= 3
+ 5
– 2
,
=
+ 5
;
а)
, 6
, 3
; б) 2
,
; в)
, – 4
; г)
,
; д)
, 6
, 3
.
2.1.6.
= 3
– 2
+
,
= 2
–
,
= – 3
+ 2
–
;
а)
, – 3
, 2
; б) 5
, 3
; в) – 2
, 4
; г)
,
; д) 5
, 4
, 3
.
2.1.7.
= 4
–
+ 3
,
= 2
+ 3
– 5
,
= 7
+ 2
+ 4
;
а) 7
, – 4
, 2
; б) 3
, 5
; в) 2
, 4
; г)
,
; д) 7
, 2
, 5
.
2.1.8.
= 4
+ 2
– 3
,
= 2
+
,
= – 12
– 6
+ 9
;
а) 2
, 3
,
; б) 4
, 3
; в)
, – 4
; г)
,
; д) 2
, 3
, – 4
.
2.1.9.
= –
+ 5
,
= – 3
+ 2
+ 2
,
= – 2
– 4
+
;
а) 3
, – 4
, 2
; б) 7
, – 3
; в) 2
, 3
; г)
,
; д) 7
, 2
, – 3
.
2.1.10.
= 6
– 4
+ 6
,
= 9
– 6
+ 9
,
=
– 8
;
а) 2
, – 4
, 3
; б) 3
, – 9
; в) 3
, – 5
; г)
,
; д) 3
, – 4
, – 9
.
2.1.11.
= 5
– 3
+ 4
,
= 2
– 4
– 2
,
= 3
+ 5
– 7
;
а)
, –4
, 2
; б) – 2
, 4
; в) – 3
, 6
; г)
,
; д)
, –– 2
, 6
.
2.1.12.
= – 4
+ 3
– 7
,
= 4
+ 6
– 2
,
= 6
+ 9
– 3
;
а) – 2
,
, – 2
; б) 4
, 7
; в) 5
, – 3
; г)
,
; д) – 2
, 4
, 7
.
2.1.13.
= – 5
+ 2
– 2
,
= 7
– 5
,
= 2
+ 3
– 2
;
а) 2
, 4
, – 5
; б) – 3
, 11
; в) 8
, – 6
; г)
,
; д) 8
, – 3
, 11
.
2.1.14.
= – 4
– 6
+ 2
,
= 2
+ 3
–
,
= –
+ 5
– 3
;
а) 5
, 7
, 2
; б) – 4
, 11
; в) 3
, – 7
; г)
,
; д) 3
, 7
, – 2
.
2.1.15.
= – 4
+ 2
– 3
,
= – 3
+ 5
,
= 6
+ 6
– 4
;
а) 5
, –
, 3
; б) – 7
, 4
; в) 3
, 9
; г)
,
; д) 3
, – 9
, 4
.
2.1.16.
= – 3
+ 8
,
= 2
+ 3
– 2
,
= 8
+ 12
– 8
;
а) 4
, – 6
, 5
; б) – 7
, 9
; в) 3
, – 8
; г)
,
; д) 4
, – 6
, 9
.
2.1.17.
= 2
– 4
– 2
,
= – 9
+ 2
,
= 3
+ 5
– 7
;
а) 7
, 5
, –
; б) – 5
, 4
; в) 3
, – 8
; г)
,
; д) 7
, 5
, –
.
2.1.18.
= 9
– 3
+
,
= 3
– 15
+ 21
,
=
– 5
+ 7
;
а) 2
, – 7
, 3
; б) – 6
, 4
; в) 5
, 7
; г)
,
; д) 2
, – 7
, 4
.
2.1.19.
= – 2
+ 4
– 3
,
= 5
+
– 2
,
= 7
+ 4
–
;
а)
, – 6
, 2
; б) – 8
, 5
; в) – 9
, 7
; г)
,
; д)
, – 6
, 5
.
2.1.20.
= – 9
+ 4
– 5
,
=
– 2
+ 4
,
= – 5
+ 10
– 20
;
а) – 2
, 7
, 5
; б) – 6
, 7
; в) 9
, 4
; г)
,
; д) – 2
, 7
, 4
.
2.1.21.
= 2
– 7
+ 5
,
= –
+ 2
– 6
,
= 3
+ 2
– 4
;
а) – 3
, 6
, –
; б) 5
, 3
; в) 7
, – 4
; г)
,
; д) 7
, – 4
, 3
.
2.1.22.
= 7
– 4
– 5
,
=
– 11
+ 3
,
= 5
+ 5
+ 3
;
а) 3
, – 7
, 2
; б) 2
, 6
; в) – 4
, – 5
; г)
,
; д) – 4
, 2
, 6
.
2.1.23.
= 4
– 6
– 2
,
= – 2
+ 3
+
,
= 3
– 5
+ 7
;
а) 6
, 3
, 8
; б) – 7