Yechish:1) Bu vektorlarning skalyar ko‟paytmasini topishda ikki hadni ikki
hadga ko‟paytirish qoidasidan foydalanamiz:
⃗ ⃗ ( ⃗ ⃗⃗)( ⃗ ⃗⃗) ⃗
⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗⃗ ⃗⃗
⃗
⃗ ⃗⃗ ⃗⃗
.
Har bir hadni alohida hisoblaymiz:
⃗
| ⃗|| ⃗|
⃗ ⃗⃗ | ⃗|| ⃗⃗|
( )
⃗⃗
| ⃗⃗|| ⃗⃗|
bu topilganlarni yuqoridagi ifodaga qo‟yib ( ⃗ ⃗) ( )
qiymatni hosil qilamiz.
2) Bu vektorlarning uzunliklari esa
| ⃗| √ ⃗
√( ⃗ ⃗⃗)
√ ⃗
⃗ ⃗⃗ ⃗⃗
√ ( ) √ ,
| ⃗| √ ⃗
√( ⃗ ⃗⃗)
√ ⃗
⃗ ⃗⃗ ⃗⃗
√ ( ) √ .
3) Ular orasidagi burchak
(
⃗⃗⃗ ⃗
̂
)
⃗ ⃗
| ⃗|| ⃗|
√ √
4)
⃗ vektorning ⃗⃗ vektordagi proyeksiyasi
⃗
⃗
⃗ ⃗
| ⃗|
√
⃗ *
+, ⃗⃗ *
+ vektorlar berilgan bo„lsin, ularning skalyar
ko‟paytmasi
⃗ ⃗⃗
(1)
tenglik bilan hisoblanadi.
⃗ va ⃗⃗ vektorlar orasidagi burchak kosinusi uchun
√
√
(2)
tenglikni hosil qilamiz.
(2) tenglikdan
⃗ va ⃗⃗ vektorlarning
(3)
perpendikulyarlik shartini va
(4)
paralellik shartini hosil qilamiz.
Tekislikda berilgan
⃗
⃗
⃗
⃗⃗
⃗
⃗
vektorlar uchun (1)-(4) formulalar quyidagi ko„rinishlarni oladi: skalyar ko„paytmani
hisoblash
⃗ ⃗⃗
(5)
va noldan farqli
⃗ va ⃗⃗ vektorlar orasidagi burchak kosinusi uchun
( ⃗ ⃗⃗
̂
)
√
√
perpendikulyarlik va paralellik shartlari mos ravishda
bo‟ladi.
2-Misol. Uchlari
( ), ( ), ( ) nuqtalarda bo‟lgan
uchburchak
ichki burchagining kosinusini toping.
Yechish:
nuqtadan chiquvchi ikkita ⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ * ( )+
* +, ⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ * ( )+ * +
vektorlarni tuzamiz. Qidirilayotgan burchak
⃗ va ⃗⃗ vektorlar orasidagi buchakka teng.
Shuning uchun
⃗ ⃗⃗
| ⃗|| ⃗⃗|
( )
√( )
√
( )
√ √
√
Vektorlarning vektor ko‘paytmasi.
2-Ta’rif.
⃗ va ⃗⃗ vektorlarning vektor ko‘paytmasi deb, ⃗ ⃗⃗ ko„rinishda
belgilanuvchi shunday vektorga aytiladiki, bunda
1)
⃗ ⃗⃗ vektorning uzunligi | ⃗| | ⃗⃗| ga teng, bu yerda ana shu ⃗ va ⃗⃗
vektorlar orasidagi burchak;
2)
⃗ ⃗⃗ vektor ⃗ va ⃗⃗ vektorlarga perpendikulyar, ya‟ni bu vektorlar tekisligiga
perprnedikulyar;
3)
⃗ ⃗⃗ vektor shundy yo„nalganki, uning uchidan kuzatilganda, ⃗ vektordan ⃗⃗
vektorga eng qisqa burilish, soat strelkasi harakatiga qarama-qarshi bo„ladi. Boshqacha
qilib aytganda,
⃗, ⃗⃗ va ⃗ ⃗⃗ vektorlar o‘ng uchlikni tashkil qiladi, ya‟ni o„ng qo„lning
bosh, ko„rsatkich va o„rta barmoqlari singari joylashishgan.
⃗ va ⃗⃗ vektorlar kollinear bo„lganda ⃗ ⃗⃗
⃗⃗ deb hisoblaymiz
Ta‟rifga ko„ra vektor ko„paytma uzunligining
| ⃗ ⃗⃗| | ⃗| | ⃗⃗| (6)
qiymati
⃗ va ⃗⃗ vektorlardan qurilgan parallelogarmmning yuziga teng
| ⃗ ⃗⃗|
(7)
Koordinatalari bilan berilgan vektorlarning vektor ko‘paytmasi. ⃗ va ⃗⃗
vektorlar
⃗ *
+, ⃗⃗ *
+ to„g„ri burchakli dekart koordinatalari bilan
berilgan bo„lsin. Vektor ko„paytmaning distributivlik xossasidan foydalanib
⃗ ⃗⃗ (
⃗
⃗
⃗⃗) (
⃗
⃗
⃗⃗)
⃗ ⃗
⃗ ⃗
⃗
⃗⃗
⃗ ⃗
⃗ ⃗
⃗
⃗⃗
⃗⃗ ⃗
⃗⃗ ⃗
⃗⃗ ⃗⃗
(8)
Ortlar vektor ko„paytmasining koordinatalarini topamiz:
⃗ ⃗ ⃗ ⃗
⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗ ⃗⃗, ⃗ ⃗⃗ ⃗, ⃗⃗ ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ ⃗⃗, ⃗⃗ ⃗
⃗, ⃗
⃗⃗ ⃗
Shuning uchun
⃗ va ⃗⃗ vektorlarning vektor ko„paytmasi uchun (8) formuladan
foydalanib
⃗ ⃗⃗
⃗⃗
⃗
⃗⃗
⃗
⃗
⃗
⃗(
) ⃗(
) ⃗⃗(
)
|
| ⃗ |
| ⃗ |
|
⃗⃗
(9)
tenglikga ega bo„lamiz. (9) formulani 3-tartibli determinant orqali ifodalash mumkin:
⃗ ⃗⃗ |
⃗ ⃗
⃗⃗
|
(10)
Bu determinantni 1-satr elementlari bo„yicha yoysak (9) tenglik hosil bo„ladi.
2-Misol.
⃗ * + va ⃗⃗ * + vektorlardan qurilgan parallelogram
yuzini hisoblang.
Yechish: Qidirilayotgan yuzani
| ⃗ ⃗⃗| formula bilan topamiz. Dastlab
⃗ ⃗⃗ |
⃗ ⃗
⃗⃗
| ⃗
⃗⃗ ⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ ⃗⃗
determinantni hisoblaymiz. Bundan esa
√
( )
√
3-Misol.
⃗ va ⃗⃗ vektorlar o‟zaro
burchak tashkil qiladi, hamda |
⃗| va
| ⃗⃗| bo‟lsa, ⃗ ⃗⃗ vektor ko‟paytmaning modulini hisoblang.
Yechish. (1) formulaga ko‟ra
| ⃗ ⃗⃗| | ⃗|| ⃗⃗|
4-Misol. |
⃗| , | ⃗⃗| va ⃗ ⃗⃗ bo‟lsa, ⃗ ⃗⃗ vektor ko‟paytmaning
modulini hisoblang.
Yechish: ikki vektor orasidagi burchak kosinusi formulasiga ko‟ra
⃗ ⃗⃗
| ⃗|| ⃗⃗|
U holda
√
√ . (1) formulaga ko‟ra | ⃗ ⃗⃗|
| ⃗|| ⃗⃗|
Vektorlarning aralash ko‘paytmasi.
3-Ta’rif.
⃗, ⃗⃗, ⃗ vektorlarning aralash ko„paytmasi deb, ⃗ ⃗⃗ vektor
ko„paytmaning ⃗ vektor bilan skalyar ko„paytmasiga aytiladi: ( ⃗ ⃗⃗) ⃗.
1-Teorema. Uchta nokomplanar vektorlarning
⃗ ⃗⃗ ⃗ aralash ko„paytmasining
absolyut qiymati bu vektorlardan qirralar sifatida qurilgan parallelepiped hajmiga teng.
Bunda agar
⃗, ⃗⃗, ⃗ vektorlar o„ng uchlikni tashkil qilsa parallelepiped hajmi “+” ishora
bilan, aks holda “ “ ishora bilan olinadi.
Koordinatalari bilan berilgan vektorlarning aralash ko‘paytmasi. ⃗, ⃗⃗, ⃗
vektorlar
⃗ *
+, ⃗⃗ *
+, ⃗ *
+ to„g„ri burchakli dekart
koordinatalari bilan berilgan bo„lsin. Bu vektorlarning aralash ko„paytmasini topish
uchun skalyar va vektor ko„paytmalarni hisoblash formulalaridan foydalanamiz:
⃗ ⃗⃗ ⃗ ⃗( ⃗⃗ ⃗) ⃗ {|
| ⃗ |
| ⃗ |
|
⃗⃗}
|
|
|
|
|
| |
|
(11)
5-Misol.
⃗ * +, ⃗⃗ * +, ⃗ * + vektorlardan qirralar
sifatida qurilgan piramidaning hajmini toping.
Yechish: Boshlari bitta nuqtaga joylashtirilgan uchta vektorga uchburchak
piramidani ham, parallapipedni ham mos qo„yish mumkin. Bunda piramidaning hajmi
⃗ ⃗⃗ ⃗ aralash ko„paytma absolyut qiymatiga teng bo„lgan parallapipedning hajmidan 6
marta kichik bo„ladi. Shuning uchun dastlab
⃗ ⃗⃗ ⃗ aralash ko„paytmani (6) formula
bo„yicha hisoblaymiz:
⃗ ⃗⃗ ⃗ |
| .
U holda piramidaning hajmi
| ⃗ ⃗⃗ ⃗| bo„ladi.
6-Misol.
⃗, ⃗⃗, ⃗ vektorlar o‟ng uchlikni tashkil qiladi va ular o‟zaro
perpendikulyar. Agar |
⃗| , | ⃗⃗| va | ⃗| bo‟lsa, ⃗ ⃗⃗ ⃗ aralash ko‟paytmani
topng.
Yechish:
⃗ ⃗⃗ ⃗ aralash ko‟paytmani ⃗ ⃗⃗ ⃗ ( ⃗ ⃗⃗) ⃗ tenglik bilan topamiz. ⃗ va ⃗⃗
vektorlar o‟zaro perpendikulyar bo‟lganligi uchun, | ⃗ ⃗⃗| | ⃗| | ⃗⃗|
. Vektor ko‟paytmaning ta‟rifiga ko‟ra ⃗, ⃗⃗, ⃗ ⃗⃗ vektorlar o‟ng uchlikni tashkil
qiladi, masala shartiga ko‟ra ⃗, ⃗⃗, ⃗ vektorlar ham o‟ng uchlikni tashkil qiladi. Shuning
uchun
⃗ ⃗⃗ va ⃗ vektorlar parallel, ya‟ni ( ⃗ ⃗⃗ ⃗)
̂
. U holda skalyar
ko‟paytmaning ta‟rifiga ko‟ra ⃗ ⃗⃗ ⃗ ( ⃗ ⃗⃗) ⃗ | ⃗ ⃗⃗|| ⃗|
7-Misol. Tetraedrning uchlari
( ), ( ), ( ) va ( )
nuqtalarda bo‟lsa, uning uchidan tushirilgan balandligini toping.
Yechish: Tetraedrni tashkil qilgan vektorlarni tuzib olamiz:
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ *
+ * +,
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ * + va
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ * +. Bu vektorlarning aralash
ko‟paytmasini topamiz:
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |
|
U holda bu tetraedrning hajmi
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . Endi tetraedr
asosining
yuzini hisoblaymiz. (2) formulaga ko‟ra
|
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗| . Koordinatalari bilan
berilgan vektorlarning vektor ko‟paytmasini hisobalymiz:
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |
⃗
⃗
⃗⃗
| ⃗ ⃗
⃗⃗.
Shuning
uchun
√( )
( )
Ma‟lumki
tetraedrning hajmi
tenglikni qanoatlantiradi, bu yerda tetraedrning
uchidan tushirilgan balandlik. Shuning uchun
Misollar
1.
( ), ( ) va ( ) nuqtalar berilgan.
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ va
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ vektorlarning
vektor ko‟paytmasini topng.
2. Uchlari
( ), ( ) va ( ) nuqtalarda bo‟lgan uchburchakning
yuzini toping.
3. Uchlari
( ), ( ) va ( ) nuqtalarda bo‟lgan
uchburchakning
uchidan tushirilgan balandligini toping.
4.
⃗ * + va ⃗⃗ * + vektorlar tashkil qilgan burchak sinusini toping.
5.
⃗ va ⃗⃗ vektorlar
burchak tashkil qiladi. Agar |
⃗| va | ⃗⃗| bo‟lsa, 1)
( ⃗ ⃗⃗)
, 2)
(( ⃗ ⃗⃗) ( ⃗ ⃗⃗))
ni hisoblang.
6.
( ), ( ), ( ) va ( ) nuqtalar berilgan.
⃗⃗⃗⃗⃗⃗,
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ va
⃗⃗⃗⃗⃗⃗
vektorlarning aralash ko‟paytmasini toping.
7. Parallelepipedning uchta
( ), ( ), ( ) uchi berilgan bo‟lsa,
qolgan beshta uchining koordinatalarini topng.
8. Uchlari
( ), ( ), ( ) va ( ) nuqtalarda bo‟lgan
bo‟lgan tetraedrning uchidan tushirilgan balandligini toping.
9. To‟rtta
( ), ( ), ( ) va ( ) nuqtalar bitta tekislikda
yotishini isbotlang.
10. Tetraedrning hajmi
, uchta uchi ( ), ( ), ( ) nuqtalarda
yotadi. Agar to‟rtinchi uchi o‟qda yotishi ma‟lum bo‟lsa, uning koordinatalarini
toping.
Do'stlaringiz bilan baham: |