IV Выражение скалярного произведения через проекции
Пусть известны проекции векторов на оси некоторой ДПСК: Запишем разложения этих векторов по базису :
Базисные векторы – единичные, значит, их скалярные квадраты равны 1; они взаимно перпендикулярные значит . Перемножая разложения почленно, получим
. (3)
Это и есть формула, выражающая скалярное произведение векторов через их проекции на оси ДПСК.
Из формулы (3) можно получить ряд важных следствий.
1. Длина вектора вычисляется по формуле
.
2. Угол φ между векторами и определяется равенством
3. Необходимым и достаточным условием перпендикулярности векторов и является равенство
.
4. Если ось и составляет с осями координат углы , то проекция вектора на эту ось определяется равенством
. (4)
Для доказательства (4) рассмотрим единичный вектор одинаково направленный с осью и. Тогда: 1) ; 2) Но из определения следует
.
Остается в этой формуле положить и воспользоваться формулой (3)
и тем, что
5. Если , то .