Даны векторы a = 3i - 5j + 3k и b = 2j + 3k. Вычислите a*b
Ответ нейросети
19 февраля 2025 06:23
Чтобы вычислить произведение векторов ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ), нужно понять, что имеется в виду под операцией ( \mathbf{a} * \mathbf{b} ). Векторы могут перемножаться разными способами: скалярным произведением или векторным произведением. Давайте разберем оба варианта.
Векторы:
- ( \mathbf{a} = 3\mathbf{i} - 5\mathbf{j} + 3\mathbf{k} )
- ( \mathbf{b} = 0\mathbf{i} + 2\mathbf{j} + 3\mathbf{k} )
1. Скалярное произведение
Скалярное произведение (или внутреннее произведение) векторов ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ) вычисляется по формуле:
[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = a_x \cdot b_x + a_y \cdot b_y + a_z \cdot b_z ]
где ( a_x, a_y, a_z ) — компоненты вектора ( \mathbf{a} ), а ( b_x, b_y, b_z ) — компоненты вектора ( \mathbf{b} ).
Подставим компоненты:
- ( \mathbf{a} = (3, -5, 3) )
- ( \mathbf{b} = (0, 2, 3) )
Теперь вычисляем:
[ \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = 3 \cdot 0 + (-5) \cdot 2 + 3 \cdot 3 ]
Посчитаем по шагам:
- ( 3 \cdot 0 = 0 )
- ( -5 \cdot 2 = -10 )
- ( 3 \cdot 3 = 9 )
Теперь складываем все результаты:
[ 0 - 10 + 9 = -1 ]
Таким образом, скалярное произведение ( \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = -1 ).
2. Векторное произведение
Векторное произведение (или внешнее произведение) векторов ( \mathbf{a} ) и ( \mathbf{b} ) рассчитывается по формуле:
[ \mathbf{a} \times \mathbf{b} = \begin{vmatrix} \mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \ 3 & -5 & 3 \ 0 & 2 & 3 \end{vmatrix} ]
Для расчета определителя используем правило Саррюса или метод разложения по первой строке:
[ \mathbf{a} \times \mathbf{b} = \mathbf{i} \begin{vmatrix} -5 & 3 \ 2 & 3 \end{vmatrix} - \mathbf{j} \begin{vmatrix} 3 & 3 \ 0 & 3 \end{vmatrix} + \mathbf{k} \begin{vmatrix} 3 & -5 \ 0 & 2 \end{vmatrix} ]
Теперь считаем каждый из определителей:
- Для ( \mathbf{i} ):
[ \begin{vmatrix} -5 & 3 \ 2 & 3 \end{vmatrix} = (-5) \cdot 3 - 3 \cdot 2 = -15 - 6 = -21 ]
- Для ( \mathbf{j} ):
[ \begin{vmatrix} 3 & 3 \ 0 & 3 \end{vmatrix} = 3 \cdot 3 - 3 \cdot 0 = 9 ]
- Для ( \mathbf{k} ):
[ \begin{vmatrix} 3 & -5 \ 0 & 2 \end{vmatrix} = 3 \cdot 2 - (-5) \cdot 0 = 6 ]
Теперь подставим все значения обратно в выражение:
[ \mathbf{a} \times \mathbf{b} = \mathbf{i}(-21) - \mathbf{j}(9) + \mathbf{k}(6) ]
Что упрощается до:
[ \mathbf{a} \times \mathbf{b} = -21\mathbf{i} - 9\mathbf{j} + 6\mathbf{k} ]
Итог
- Скалярное произведение: ( \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} = -1 )
- Векторное произведение: ( \mathbf{a} \times \mathbf{b} = -21\mathbf{i} - 9\mathbf{j} + 6\mathbf{k} )
Если у вас есть еще вопросы по этой теме или другим задачам, спрашивайте!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



