2.10. Геометрический смысл смешанного произведения. Задачи, решаемые с помощью смешанного произведения Skip Navigation LinksВысшая математика > 2. Векторная алгебра > 2.10. Геометрический смысл смешанного произведения. Задачи, решаемые с помощью смешанного произведения

  Геометрический смысл смешанного произведения
, где  - угол между векторами  и .
Построим на векторах  параллелепипед (рис. 16 a) и покажем, что смешанное произведение  равно модулю объема этого параллелепипеда. Так как  равно площади параллелограмма, построенного на векторах  или площади основания параллелепипеда, построенного на векторах , а - проекция вектора  на вектор  или высота h параллелепипеда, то .
Рис. 16 a                                                   Рис. 16 b
Рис. 16 a сделан для векторов, которые образуют правую тройку, в этом случае угол между векторами  и  острый и .
Если тройка векторов  - левая (рис. 16 b), то угол между векторами  и >90o. В этом случае и тогда . Поэтому . При любом расположении векторов .
Геометричеcкий смысл смешанного произведения используют при вычислении объемом параллелепипедов и тетраэдров, построенных на трех векторах. Формула объема параллелепипеда уже получена .
Выведем формулу объема тетраэдра (четырехугольной пирамиды), построенной на векторах .
Рис. 17
Из рис. 17 легко видеть, что, где  - площадь треугольника в основании тетраэдра, а h - его высота. Поскольку площадь треугольника , где - площадь параллелограмма, построенного на векторах  и , а высоты тетраэдра и параллелепипеда, построенных на векторах  совпадают, то
.
  Пример.

 Найти объем тетраэдра , если , , , .

  Решение.

  Тетраэдр построен на векторах

, (Рис. 2.17).

. Вычислим

=.

Тогда .

  Ответ.

.


 
Hosted by uCoz