Чтобы найти векторное произведение двух векторов (\mathbf{a} = 2\mathbf{i} + 3\mathbf{j} - 4\mathbf{k}) и (\mathbf{b} = \mathbf{i} - \mathbf{j} + 3\mathbf{k}), используем определение векторного произведения. Векторное произведение (\mathbf{a} \times \mathbf{b}) определяется как детерминант следующей матрицы:
[
\mathbf{a} \times \mathbf{b} = \begin{vmatrix}
\mathbf{i} & \mathbf{j} & \mathbf{k} \
2 & 3 & -4 \
1 & -1 & 3 \
\end{vmatrix}
]
Для нахождения этого детерминанта, разложим его по первой строке:
[
\mathbf{a} \times \mathbf{b} = \mathbf{i} \begin{vmatrix} 3 & -4 \ -1 & 3 \end{vmatrix} - \mathbf{j} \begin{vmatrix} 2 & -4 \ 1 & 3 \end{vmatrix} + \mathbf{k} \begin{vmatrix} 2 & 3 \ 1 & -1 \end{vmatrix}
]
Теперь вычислим каждый из этих миноров:
(\begin{vmatrix} 3 & -4 \ -1 & 3 \end{vmatrix} = (3)(3) - (-4)(-1) = 9 - 4 = 5)
(\begin{vmatrix} 2 & -4 \ 1 & 3 \end{vmatrix} = (2)(3) - (-4)(1) = 6 + 4 = 10)
(\begin{vmatrix} 2 & 3 \ 1 & -1 \end{vmatrix} = (2)(-1) - (3)(1) = -2 - 3 = -5)
Подставив значения миноров обратно в выражение, получим:
[
\mathbf{a} \times \mathbf{b} = \mathbf{i}(5) - \mathbf{j}(10) + \mathbf{k}(-5)
]
Таким образом, векторное произведение векторов (\mathbf{a}) и (\mathbf{b}) равно:
[
\mathbf{a} \times \mathbf{b} = 5\mathbf{i} - 10\mathbf{j} - 5\mathbf{k}
]
Или в координатной форме:
[
\mathbf{a} \times \mathbf{b} = (5, -10, -5)
]
Это и есть искомый вектор, который перпендикулярен обоим исходным векторам (\mathbf{a}) и (\mathbf{b}).