Содержание
Арифметические действия с числами
Основными арифметическими действиями в математике являются:
- сложение;
- вычитание;
- умножение;
- деление.
Каждый результат этих действий также имеет своё название:
- сумма — результат, получившийся при сложении чисел;
- разность — результат, получившийся при вычитании чисел;
- произведение — результат умножения чисел;
- частное — результат деления.
Это интересно: что такое модуль числа?
Более простым языком объясняя понятия суммы, разности, произведения и частного в математике, можно упрощённо записать их лишь как словосочетания:
- сумма — прибавить;
- разность — отнять;
- произведение — умножить;
- частное — разделить.
Разность в математике
Рассматривая определения, что же такое разность чисел в математике, можно обозначить это понятие несколькими способами:
- Разность чисел означает, насколько одно из них больше другого.
- Разностью в математике называется итог, получившийся при отнимании друг от друга двух и более чисел.
- Это вычитание одного числа из другого.
- Это цифра, составляющая остаток при минусовании двух величин.
- Это величина, являющаяся результатом вычитания двух значений.
- Разность показывает количественное различие между двумя цифрами.
- Это результат одного из четырёх арифметических действий, которым является вычитание.
- Это то, что получится, если из уменьшаемого отнять вычитаемое.
Видео: Математика 6 Делимость суммы и разности чисел
И все эти определения являются верными.
Как найти разницу величин
Возьмём за основу то обозначение разности, которое нам предлагает школьная программа:
- Разностью называется результат вычитания одного числа из другого. Первое из этих чисел, из которого осуществляется вычитание, называется уменьшаемым, а второе, которое вычитают из первого, называется вычитаемым.
Ещё раз прибегнув к школьной программе, мы находим правило, как найти разность:
- Чтобы найти разность, надо от уменьшаемого отнять вычитаемое.
Всё понятно. Но при этом мы получили ещё несколько математических терминов. Что они значат?
- Уменьшаемое — это математическое число, от которого отнимают и оно уменьшается (становится меньше).
- Вычитаемое — это математическое число, которое вычитают из уменьшаемого.
Теперь понятно, что разность состоит из двух чисел, которые для её вычисления должны быть известны. А как их найти тоже воспользуемся определениями:
- Чтобы найти уменьшаемое, надо к вычитаемому прибавить разность.
- Чтобы найти вычитаемое, нужно из уменьшаемого вычесть разность.
Скалярное произведение и его свойства
Существуют свойства скалярного произведения, которые применимы для <math><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></math> и <math><mover><mi>c</mi><mo>→</mo></mover></math>:
- коммутативность <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>(</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>;
- дистрибутивность<math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>c</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>c</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>c</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>, <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>c</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>c</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>;
- сочетательное свойство <math><mo>(</mo><mi>λ</mi><mo>·</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mi>λ</mi><mo>·</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>,<math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mi>λ</mi><mo>·</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mi>λ</mi><mo>·</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>, <math><mi>λ</mi></math> – любое число;
- скалярный квадрат всегда больше нуля <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>≥</mo></math>, где <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo></math> в том случае, когда <math><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></math> нулевой.
Свойства объяснимы благодаря определению скалярного произведения на плоскости и свойствам при сложении и умножении действительных чисел.
Доказать свойство коммутативности <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>(</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>. Из определения имеем, что <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub></math> и <math><mo>(</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub></math>.
По свойству коммутативности равенства <math><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub></math> и <math><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub></math> верны, значит <math><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub></math>.
Отсюда следует, что <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>(</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>. Что и требовалось доказать.
Дистрибутивность справедлива для любых чисел:
<math><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>
и <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><msup><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>)</mo></math>,
отсюда имеем
<math><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mi>m</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>=</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mi>m</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mi>m</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>+</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>+</mo><mo>(</mo><mover><msup><mi>a</mi><mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><msup><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><mi>m</mi><mo>)</mo></mrow></msup><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>
Нужна помощь преподавателя?Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!
Скалярное произведение в координатах
Вычисление скалярного произведения можно производить через координаты векторов в заданной плоскости или в пространстве.
Скаларное произведение двух векторов на плоскости, в трехмерном простарнстве называют сумму координат заданных векторов <math><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></math> и <math><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></math>.
При вычислении на плоскости скаларного произведения заданных векторов <math><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>)</mo><mo>,</mo><mo> </mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>)</mo></math> в декартовой системе используют:
<math><mfenced><mrow><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mrow></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub></math>,
для трехмерного пространства применимо выражение:
<math><mfenced><mrow><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mrow></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>z</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>z</mi></msub></math>.
Фактически это является третьим определением скалярного произведения.
Докажем это.
Для доказательства используем <math><mfenced><mrow><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mrow></mfenced><mo>=</mo><mfenced><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mo>·</mo><mfenced><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mo>·</mo><mi>cos</mi><mfenced><mover><mrow><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mrow><mo>^</mo></mover></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub></math> для векторов <math><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>)</mo><mo>,</mo><mo> </mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>)</mo></math> на декартовой системе.
Следует отложить векторы
<math><mover><mrow><mi>O</mi><mi>A</mi></mrow><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mfenced><mrow><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub></mrow></mfenced></math> и <math><mover><mrow><mi>O</mi><mi>B</mi></mrow><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mfenced><mrow><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub></mrow></mfenced></math>.
Тогда длина вектора <math><mover><mrow><mi>A</mi><mi>B</mi></mrow><mo>→</mo></mover></math>будет равна <math><mover><mrow><mi>A</mi><mi>B</mi></mrow><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mover><mrow><mi>O</mi><mi>B</mi></mrow><mo>→</mo></mover><mo>-</mo><mover><mrow><mi>O</mi><mi>A</mi></mrow><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>-</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>)</mo></math>.
Рассмотрим треугольник <math><mi>O</mi><mi>A</mi><mi>B</mi></math>.
<math><mi>A</mi><msup><mi>B</mi><mn>2</mn></msup><mo>=</mo><mi>O</mi><msup><mi>A</mi><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mi>O</mi><msup><mi>B</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>·</mo><mi>O</mi><mi>A</mi><mo>·</mo><mi>O</mi><mi>B</mi><mo>·</mo><mi>cos</mi><mo>(</mo><mo>∠</mo><mi>A</mi><mi>O</mi><mi>B</mi><mo>)</mo></math> верно , исходя из теоремы косинусов.
По условию видно, что <math><mi>O</mi><mi>A</mi><mo>=</mo><mfenced><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mo>,</mo><mo> </mo><mi>O</mi><mi>B</mi><mo>=</mo><mfenced><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mo>,</mo><mo> </mo><mi>A</mi><mi>B</mi><mo>=</mo><mfenced><mrow><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>-</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mrow></mfenced><mo>,</mo><mo> </mo><mo>∠</mo><mi>A</mi><mi>O</mi><mi>B</mi><mo>=</mo><mfenced><mover><mrow><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mrow><mo>^</mo></mover></mfenced></math>, значит, формулу нахождения угла между векторами запишем иначе
<math><msup><mfenced><mrow><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>-</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mrow></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>=</mo><msup><mfenced><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mfenced><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>·</mo><mfenced><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mo>·</mo><mfenced><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mo>·</mo><mi>cos</mi><mo>(</mo><mover><mrow><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mrow><mo>^</mo></mover><mo>)</mo></math>.
Тогда из первого определения следует, что <math><msup><mfenced><mrow><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>-</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mrow></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>=</mo><msup><mfenced><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mfenced><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>2</mn><mo>·</mo><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo></math>, значит <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>·</mo><mo>(</mo><msup><mfenced><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mfenced><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><msup><mfenced><mrow><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>-</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mrow></mfenced><mn>2</mn></msup><mo>)</mo></math>.
Применив формулу вычисления длины векторов, получим:<math><mfenced><mrow><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mrow></mfenced><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>·</mo><mo>(</mo><mo>(</mo><msqrt><msub><msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msup><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mn>2</mn></msup></msqrt><msup><mo>)</mo><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mo>(</mo><msqrt><msub><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msup><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mn>2</mn></msup></msqrt><msup><mrow><msup><mo>)</mo><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mo>(</mo><msqrt><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><msup><mo>)</mo><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><msup><mo>)</mo><mn>2</mn></msup></msqrt><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mo>·</mo><mo>(</mo><msub><msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup><mi>y</mi></msub><mo>+</mo><msub><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup><mi>y</mi></msub><mo>-</mo><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><msup><mo>)</mo><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><msup><mo>)</mo><mn>2</mn></msup><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub></math>
Докажем равенства:
<math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mfenced><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mo>·</mo><mfenced><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mfenced><mo>·</mo><mi>cos</mi><mo>(</mo><mover><mrow><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover></mrow><mo>^</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>a</mi><mi>z</mi></msub><mo>·</mo><msub><mi>b</mi><mi>z</mi></msub></math>
– соответственно для векторов трехмерного пространства.
Скалярное произведение векторов с координатами говорит о том, что скалярный квадрат вектора равен сумме квадратов его координат в пространстве и на плоскости соответственно. <math><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>a</mi><mi>z</mi></msub><mo>)</mo><mo>,</mo><mo> </mo><mover><mi>b</mi><mo>→</mo></mover><mo>=</mo><mo>(</mo><msub><mi>b</mi><mi>x</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>y</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>z</mi></msub><mo>)</mo></math> и <math><mo>(</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>,</mo><mover><mi>a</mi><mo>→</mo></mover><mo>)</mo><mo>=</mo><msup><msub><mi>a</mi><mi>x</mi></msub><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><msub><mi>a</mi><mi>y</mi></msub><mn>2</mn></msup></math>.
Как найти разность величин
Разность – это результат вычитания одного числа из другого. Первое из этих чисел, с которого делается вычитание, называют уменьшаемым, а второе число называется вычитаемым, его как раз вычитают из первого числа. Итак, чтобы найти значение разности чисел нужно просто от уменьшаемого отнять вычитаемое.
Тут все предельно просто, но при этом у нас появилось еще два дополнительных термина, которые также надо знать:
- Уменьшаемое – математическое число, от которого отнимают, в результате оно уменьшается.
- Вычитаемое – это то математическое число, которое вычитают от уменьшаемого.
Итого, для того, чтобы найти разность необходимо знать значение уменьшаемого и вычитаемого, они должны быть известны.
Порой необходимо решить задачу обратную, при известной разности найти уменьшаемое или вычитаемое число. Сделать это тоже просто:
- Чтобы найти уменьшаемое, надо к вычитаемому прибавить разность.
- Чтобы найти вычитаемое, нужно из уменьшаемого вычесть разность.