Скалярное произведение часто называют скалярным умножением.
Механический смысл скалярного произведения. Если - вектор силы, а –вектор пути, то А= а - работа, совершаемая силой по перемещению материальной точки из начала вектора ав его конец.
1) Коммутативный закон : а = а
Доказательство следует из определения скалярного произведения.
2) Ассоциативный закон относительно скалярного множителя.
;
Доказательство следует из выражения скалярного произведения через ортогональную проекцию.
3) Скалярное произведение и сложение векторов связаны законом дистрибутивности: (а+ )с=ас+ с (это правый дистрибутивный закон).
Выполняется и левый дистрибутивный закон: с(а+ )=са+с .
Свойства скалярного произведения в векторной формеследуют из определения скалярного произведения.
1) Скалярное произведение двух ненулевых векторов равно нулю тогда и только тогда, когда они ортогональны.
( а а ) (а ) (3.2)
2) Модуль вектора равен арифметическому значению квадратного корня из скалярного произведения вектора на самого себя.
(3.3)
Пример. Найти длину с=3a-4b,если
3) Косинус угла между векторами а, вычисляется по формуле:
cos (3.4)
4) Ортогональная проекция векторов а, вычисляется по формулам:
(3.5).
5) Если векторы заданы координатами в ортонормированном базисе:
= i + j + k, = i + j + k,то скалярное произведение векторов находится по формуле:
а = + + (3.6)
Для доказательства формулы (3.6) нужно найти скалярное произведение векторов, перемножая их как многочлены и используя таблицу скалярного произведения векторов i, j, k
6) Модуль вектора равен арифметическому значению квадратного корня из суммы квадратов его координат: