高数,向量代数部分,例四 的精析看不懂
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你画线的这两步,分别用到了向量叉乘的两种运算性质:
(1)分配率:a×(b+c)=a×b+a×c;
(2)反交换律:a×b=(-b)×a=b×(-a);
就算你还没学这两种运算律,按照叉乘的定义自己证明也不是难事。
其实,要证明三个向量积相等还有更简单的解法:
向量叉乘的结果——向量积——还是向量,向量的比较不外乎方向和大小;
a、b、c三向量和为零向量,所以它们首尾相连正好可以围成一个三角形(记作△ABC);计算叉乘所要用的夹角就是这个三角形的三个外角——注意,这三个夹角是有方向的(顺时针或逆时针);
(1)方向:a×b、b×c、c×a,向量叉乘的顺序正好和三角形三边的走向一致(顺时针或逆时针);所以,那三个夹角(外角)的方向也是一样的;根据右手定则,这三个向量积的方向也都是一样的;
(2)大小:a×b=absinγ;γ是a、b的夹角,也就是△ABC中a、b两边顶点(点C)处的外角;而根据正弦性质,互补角的正弦值相等,所以:a×b=absinC——这正好是三角形的面积公式。
同一个三角形,面积自然相同,所以以上三组向量积的大小也是相等的。
(1)分配率:a×(b+c)=a×b+a×c;
(2)反交换律:a×b=(-b)×a=b×(-a);
就算你还没学这两种运算律,按照叉乘的定义自己证明也不是难事。
其实,要证明三个向量积相等还有更简单的解法:
向量叉乘的结果——向量积——还是向量,向量的比较不外乎方向和大小;
a、b、c三向量和为零向量,所以它们首尾相连正好可以围成一个三角形(记作△ABC);计算叉乘所要用的夹角就是这个三角形的三个外角——注意,这三个夹角是有方向的(顺时针或逆时针);
(1)方向:a×b、b×c、c×a,向量叉乘的顺序正好和三角形三边的走向一致(顺时针或逆时针);所以,那三个夹角(外角)的方向也是一样的;根据右手定则,这三个向量积的方向也都是一样的;
(2)大小:a×b=absinγ;γ是a、b的夹角,也就是△ABC中a、b两边顶点(点C)处的外角;而根据正弦性质,互补角的正弦值相等,所以:a×b=absinC——这正好是三角形的面积公式。
同一个三角形,面积自然相同,所以以上三组向量积的大小也是相等的。
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