Σελίδα 1 από 1

Μια βασική στο εξωτερικό γινόμενο.

Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 04, 2016 11:26 am
από chris_gatos
Τα διανύσματα \displaystyle{\overrightarrow \alpha  ,\overrightarrow b ,\overrightarrow c } ικανοποιούν τη σχέση:

\displaystyle{\overrightarrow \alpha   \times \overrightarrow b  = \overrightarrow b  \times \overrightarrow c  = \overrightarrow c  \times \overrightarrow \alpha   \ne \overrightarrow 0 }

Να αποδείξετε ότι: \displaystyle{\overrightarrow \alpha   + \overrightarrow b  + \overrightarrow c  = \overrightarrow 0 }

Re: Μια βασική στο εξωτερικό γινόμενο.

Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 04, 2016 12:18 pm
από Tolaso J Kos
chris_gatos έγραψε:Τα διανύσματα \displaystyle{\overrightarrow \alpha  ,\overrightarrow b ,\overrightarrow c } ικανοποιούν τη σχέση:

\displaystyle{\overrightarrow \alpha   \times \overrightarrow b  = \overrightarrow b  \times \overrightarrow c  = \overrightarrow c  \times \overrightarrow \alpha   \ne \overrightarrow 0 }

Να αποδείξετε ότι: \displaystyle{\overrightarrow \alpha   + \overrightarrow b  + \overrightarrow c  = \overrightarrow 0 }
Κάτι μου θυμίζει έντονα αυτό το θέμα . Θα χρησιμοποιήσω το συμβολισμό \mathbf{x} για τα διανύσματα. Τότε έχουμε:

\displaystyle{\begin{aligned} 
\mathbf{a \times b} = \mathbf{b \times c}= -\mathbf{c \times b} &\Leftrightarrow \mathbf{a\times b} + \mathbf{c \times b}=0 \\  
 &\Leftrightarrow \left ( \mathbf{a} + \mathbf{c} \right ) \times \mathbf{b}=0   
\end{aligned}}

Από τη τελευταία σχέση συνάγουμε ότι τα διανύσματα \mathbf{a}+\mathbf{c} και \mathbf{b} είναι παράλληλα. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένα \ell τέτοιο ώστε \mathbf{b}=\ell (\mathbf{a}+\mathbf{c}) \quad (*).

Επίσης έχουμε ότι:

\displaystyle{\begin{aligned} 
\mathbf{b \times c}= \mathbf{c \times a}=-\mathbf{a \times c} &\Leftrightarrow \mathbf{b \times c} + \mathbf{a \times c} =0 \\  
 &\Leftrightarrow \mathbf{\left ( b+a \right )} \times \mathbf{c} =0 \\  
 &\overset{(*)}{\Leftrightarrow }\left [ \ell \left ( \mathbf{a+c} \right )+\mathbf{a} \right ]\times \mathbf{c}=0 \\  
 &\Leftrightarrow \left [ \left ( 1+\ell \right )\mathbf{a} + \ell \mathbf{c} \right ] \times \mathbf{c} =0  \\  
 &\Leftrightarrow \left ( 1+\ell \right ) \left ( \mathbf{a \times c} \right )+\cancelto{0}{ \ell \mathbf{c \times c}} =0 \\ 
 &\Leftrightarrow \left ( 1+\ell \right ) \left ( \mathbf{a\times c} \right ) =0 
\end{aligned}}

Από τη τελευταία σχέση συνάγουμε ότι \ell=-1 αφού \mathbf{a \times c} \neq 0. Με αντικατάσταση πάνω στην (*) βγάζουμε ότι \mathbf{a+b+c}=\mathbf{0}, δηλ. αυτό που θέλαμε.

Edit: Άλλαξα το \lambda_1 σε \ell.

Re: Μια βασική στο εξωτερικό γινόμενο.

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 05, 2016 8:52 am
από Mihalis_Lambrou
chris_gatos έγραψε:Τα διανύσματα \displaystyle{\overrightarrow \alpha  ,\overrightarrow b ,\overrightarrow c } ικανοποιούν τη σχέση:

\displaystyle{\overrightarrow \alpha   \times \overrightarrow b  = \overrightarrow b  \times \overrightarrow c  = \overrightarrow c  \times \overrightarrow \alpha   \ne \overrightarrow 0 }

Να αποδείξετε ότι: \displaystyle{\overrightarrow \alpha   + \overrightarrow b  + \overrightarrow c  = \overrightarrow 0 }
Αλλιώς.

Έστω \displaystyle{\overrightarrow a   + \overrightarrow b  + \overrightarrow c  \ne \overrightarrow 0 }. Είναι

\displaystyle{(\overrightarrow a   + \overrightarrow b  + \overrightarrow c)  \times \overrightarrow a   = \overrightarrow 0  +  \overrightarrow b \times \overrightarrow  a + \overrightarrow c  \times \overrightarrow a=      - \overrightarrow a \times \overrightarrow  b + \overrightarrow c  \times \overrightarrow a =\overrightarrow 0 }

Άρα \overrightarrow a παράλληλο προς το (μη μηδενικό) διάνυσμα \overrightarrow  a + \overrightarrow b + \overrightarrow c. Όμοια \overrightarrow b παράλληλο προς το ίδιο μη μηδενικό διάνυσμα, που σημαίνει ότι τα \overrightarrow a, \,  \overrightarrow b παράλληλα μεταξύ τους. Αλλά τότε \overrightarrow a \times  \overrightarrow b=0, αντίθετα από την υπόθεση. Τελικά \displaystyle{\overrightarrow a   + \overrightarrow b  + \overrightarrow c  = \overrightarrow 0 }