Соотношение Лейбница и распределительное свойство скалярного произведения векторов
22
Соответствие Лейбницца и распределительное свойство скалярного произведения векторов
З. А. Скопец
Напомним, что скалярное произведение двух векторов есть число, равное произведению длины (модулей) этих векторов на косинус угла между ними:
(1)
Такое определение годится для векторов и на плоскости, и в пространстве. Скалярное умножение связано со сложением векторов распределительных (дистибутивным) законом:
(2)
Это свойство удобно использовать во многих случаях, в особенности при доказательстве stereometрических теorem о перпендикулярных прямых и плоскости*). Но беда в том, что обычно само свойство (2) доказывается с помощью некоторых из этих теorem**). В этой заметке мы показем, что существует путь, свободный от указанного недостатка: мы выведем свойство (2) из соответствия Лейбницца для элементов треугольной парамиды, а затем доказем это соответствие без использования теorem stereometрии.
Соответствие Лейбницца интересно и само по себе. Оно выражает расстояние от вершины tetraэдра до точки пересечения медian противоложной этой вершине грани tetrahedra
Рис. 1.
разделя длины всех шести его ребер.
- Соответствие Лейбницца. Пусть дан метраэдр OАВС (рис. 1), G — точка пересечения медian треугольника ABC. Положим: OG = d, OA = a, AB = c₁, OB = b, OC = c, BC = a₁, CA = b₁.
Тогда
(3)
Это соответствие мы выведем несколько позднее. А сейчас показем,
*) По новым программам операции над векторами в пространстве будут изучаться в 9-м классе в курсе stereometрии.
**) В приложении, помещенном в конце статьи, соответствующая фраза выделена курсивом.