Скалярное произведение векторов
Скалярное произведение векторов — это число, которое связывает длины двух векторов и угол между ними. С его помощью находят угол между векторами и проверяют, перпендикулярны ли они.
Формулы
Если известны длины векторов и угол между ними, используют основную формулу:
На координатной плоскости, если \(\vec a=(a_x,a_y)\) и \(\vec b=(b_x,b_y)\), скалярное произведение вычисляют так:
Из основной формулы можно найти косинус угла:
Два ненулевых вектора перпендикулярны тогда и только тогда, когда их скалярное произведение равно нулю: \(\vec a\perp\vec b\Longleftrightarrow\vec a\cdot\vec b=0\). Это правило применяют и для направляющих векторов прямых.
Пусть \(\vec a=(2,3)\) и \(\vec b=(3,-2)\). Тогда \(\vec a\cdot\vec b=2\cdot3+3\cdot(-2)=6-6=0\). Следовательно, векторы перпендикулярны, а угол между ними равен \(90^\circ\).
Скалярное произведение — число, а не вектор. Не следует путать его с действиями с векторами или с углом между прямыми: для прямых сначала выбирают их направляющие векторы, а затем используют формулу угла между векторами.
Чему равно скалярное произведение перпендикулярных ненулевых векторов?
Главное
- \(\vec a\cdot\vec b=|\vec a||\vec b|\cos\alpha\).
- В координатах: \(\vec a\cdot\vec b=a_xb_x+a_yb_y\).
- Векторы перпендикулярны тогда и только тогда, когда их скалярное произведение равно нулю.