2.4 Vektorový součin a jeho aplikace
Definice
Nechť je dán 3dimenzionální vektorový prostor V s ortonormální bází
. Vektorovým (vnějším) součinem vektorů
,
rozumíme vektor
.
Poznámka
· Vektorový součin se značí, jak už bylo ukázáno, křížkem
, a to na rozdíl od skalárního součinu, který se značí tečkou. Není tedy možno tyto symboly zaměňovat, jak tomu je u součinu dvou čísel.
· Vektorový součin je definován pouze v třírozměrném prostoru. Jedná se o daleko méně obecný pojem, než je skalární součin.
Poznámka
· V rámci geometrického (fyzikálního) pohledu je možné ekvivalentně definovat vektorový součin
jako vektor, který je pravotočivě kolmý k vektorům
,
a jehož velikost je rovna součinu
, kde gama je úhel mezi vektory
,
.Výraz „pravotočivě kolmý“ znamená, že směr výsledného vektoru je dán pravidlem pravé ruky: položíme pravou ruku malíkovou hranou na rovinu vektorů
,
tak, že prsty vymezují ostrý úhel od vektoru
k vektoru
; pak vztyčený palec pravé ruky ukazuje orientaci vektorového součinu
.
· Velikost vektorového součinu
je rovna obsahu rovnoběžníku určeného vektory
,
.
Věta
Pro vektorový součin platí:
·
(antikomutativnost).
·(asociativnost násobení skalárem).
·(distributivnost).
Definice
Smíšeným součinem třídimenzionálních vektorů
nazýváme číslo
a značíme jej
.
Věta
· Pro smíšený součin platí:
.
· Absolutní hodnota smíšeného součinu
udává objem rovnoběžnostěnu daného vektory
.
Definice
Dvojným součinem třídimenzionálních vektorů
nazýváme vektor
.
Věta
· Dvojný součin lze vyjádřit i bez vektorového násobení:
.
· Dvojný součin (a tedy ani vektorové násobení) není asociativní, tzn. obecně je
.