求证:对空间任意四个向量αβγδ有(β,γ,δ)α
求证:对空间任意四个向量α β γ δ有(β,γ,δ)α-(α,γ,0δ)β+(α,β,δ)γ-(α,β,γ)δ=0
根据解系几何的知识可以知道,空间任意三个不共面的向量都可以作为空间的一组基,因此对于空间任意四个向量α, β, γ ,δ,必有一个向量可以表示成另外三个向量的线性组合,不妨设δ可表示成α, β, γ的线性组合,并记δ=kα+mβ+nγ ,注意到(α,β,γ)表示α, β, γ的混合积,用坐标表示就是它们的坐标按列排成的3级行列式,根据混合积(或行列式)的性质,可得 (β,γ,δ)α-(α,γ,δ)β+(α,β,δ)γ-(α,β,γ)δ =k(β,γ,α)α-m(α,γ,β)β+n(α,β,γ)γ-(α,β,γ)δ =k(α,β,γ)α+m(α,β,γ)β+n(α,β,γ)γ-(α,β,γ)δ =(kα+mβ+nγ-δ)(α,β,γ) =0 故结论成立。 方法二:也可以用二重外积公式来证。 (β,γ,δ)α-(α,γ,δ)β=(γ,δ,β)α-(γ,δ,α)β =[(γ×δ).β]α-[(γ×δ).α)]β =(γ×δ)×(α×β) (α,β,δ)γ-(α,β,γ)δ=[(α×β).δ]γ-[(α×β).γ]δ =(α×β)×(γ×δ) 注意到(γ×δ)×(α×β) = - (α×β)×(γ×δ), 因此(β,γ,δ)α-(α,γ,δ)β+(α,β,δ)γ-(α,β,γ)δ=0