Dimostra che, se a, b e c sono vettori,
a·b = b·a,
a·(b+c) = a·b+a·c
a×b = −b×a,
a×(b+c) = a×b+a×c
(a−b)·(a+b) =
|a|²−|b|² e
(a−b)×(a+b) = 2a×b.
• Per le prime due formule (relative al prodotto scalare)
vedi.
• La prima formula sella seconda riga deriva dal fatto che invertendo l'ordine di un prodotto
vettoriale, per la regola della mano destra, si inverte la direzione del vettore risultato:
vedi
• La seconda formula sella seconda riga deriva dal fatto che l'intensità del prodotto vettoriale
è l'area del parallelogramma avente per lati i due vettori moltiplicati:
• (a−b)·(a+b) =
a·a − b·a +
a·b − b·b =
a·a − a·b +
a·b − b·b =
a·a − b·b =
|a|²−|b|²
• (a−b)×(a+b) =
a×a − b×a +
a×b − b×b =
− b×a + a×b =
a×b + a×b = 2a×b (il prodotto
vettoriale di un vettore per se stesso è nullo in quanto è tale l'area del
parallelolgramma "limite", avente come due lati consecutivi lo stesso segmento).
Verifica con R:
# i prodotti vettoriali e scalari tra x ed y prodv <- function(x,y) c(x[2]*y[3]-x[3]*y[2],x[3]*y[1]-x[1]*y[3],x[1]*y[2]-x[2]*y[1]) prods <- function(x,y) drop( x %*% y ) a <- c(2,3,1); b <- c(4,5,3); c <- c(7,10,4) prods(a,b); prods(b,a) # 74 74 prodv(a,b); prodv(b,a) # 4 -2 -2 -4 2 2 prodv(a,b+c); prodv(a,b)+prodv(a,c) # 6 -3 -3 6 -3 -3 prods(a-b,a+b); prods(a,a)-prods(b,b) # -36 -36 prodv(a-b,a+b); 2*prodv(a,b) # 8 -4 -4 8 -4 -4 prodv(a,b)-prodv(b,b); prodv(a,b)+prodv(a,a) # 4 -2 -2 4 -2 -2 prodv(a,a); prodv(b,b); prodv(a,b) # 0 0 0 0 0 0 4 -2 -2