向量積的性質向量的向量積性質ab是以a和b為邊的平行四邊形面積。

2021-03-05 08:00:04 字數 4615 閱讀 1559

1樓:百度使用者

叉積的長度 |a×b| 可以解釋成以a和b為鄰邊的平行四邊形的面積。

混合積 [a b c] = (a×b)·c可以得到以a,b,c為稜的平行六面體的體積。 反交換律:

a×b= - b×a

加法的分配律:

a× (b+c) =a×b+a×c

與標量乘法相容:

(ra) ×b=a× (rb) = r(a×b)

不滿足結合律,但滿足雅可比恆等式:

a× (b×c) +b× (c×a) +c× (a×b) =0

分配律,線性性和雅可比恆等式別表明:具有向量加法和叉積的 r3 構成了乙個李代數。

兩個非零向量 a 和b 平行,當且僅當a×b=0 這是乙個著名的公式,而且非常有用:

a× (b×c) =b(a·c) -c(a·b),

證明過程如下:

可以簡單地記成「bac - cab」。這個公式在物理上簡化向量運算非常有效。需要注意的是,這個公式對微分運算元不成立。

這裡給出乙個和梯度相關的乙個情形:

這是乙個霍奇拉普拉斯運算元的霍奇分解 的特殊情形。

另乙個有用的拉格朗日恆等式是:

這是乙個在四元數代數中範數乘法 | vw | = | v | | w | 的特殊情形。 給定直角座標系的單位向量i,j,k滿足下列等式:

i×j=k;

j×k=i ;

k×i=j ;

通過這些規則,兩個向量的叉積的座標可以方便地計算出來,不需要考慮任何角度:設

a= [a1, a2, a3] =a1i+ a2j+ a3k

b= [b1,b2,b3]=b1i+ b2j+ b3k ;

則a × b= [a2b3-a3b2,a3b1-a1b3, a1b2-a2b1]

上述等式可以寫成矩陣的行列式的形式:

叉積也可以用四元數來表示。注意到上述 i,j,k 之間的叉積滿足四元數的乘法。一般而言,若將向量 [a1, a2, a3] 表示成四元數 a1i + a2j + a3k,兩個向量的叉積可以這樣計算:

計算兩個四元數的乘積得到乙個四元數,並將這個四元數的實部去掉,即為結果。更多關於四元數乘法,向量運算及其幾何意義請參見四元數與空間旋轉。 七維向量的叉積可以通過八元數得到,與上述的四元數方法相同。

七維叉積具有與三維叉積相似的性質:

雙線性性:

x × (ay + bz) = ax × y + bx ×z

(ay + bz) ×x = ay × x + bz × x.

反交換律:

x × y + y ×x = 0

同時與 x 和 y 垂直:

x · (x ×y) =y · (x ×y) = 0

拉格朗日恆等式

|x × y|² = |x|² |y|² - (x ·y)².

不同於三維情形,它並不滿足雅可比恆等式:

x × (y × z) + y × (z × x) + z × (x ×y) ≠ 0

2樓:小芒果

幾何意義及其運用

叉積的長度 |a×b| 可以解釋成這兩個叉乘向量a,b共起點時,所構成平行四邊形的面積。據此有:混合積 [a b c] = (a×b)·c可以得到以a,b,c為稜的平行六面體的體積。

2.代數規則

反交換律:a×b= -b×a

加法的分配律:a× (b+c) =a×b+a×c

與標量乘法相容:(ra) ×b=a× (rb) = r(a×b)

不滿足結合律,但滿足雅可比恆等式:a× (b×c) +b× (c×a) +c× (a×b) =0

分配律,線性性和雅可比恆等式別表明:具有向量加法和叉積的 r3 構成了乙個李代數。

兩個非零向量a和b平行,當且僅當a×b=0。

3.拉格朗日公式

(a×b)×c=b(a·c) -a(b·c)

a× (b×c) =b(a·c) -c(a·b)

4.矩陣形式

給定直角座標系的單位向量i,j,k滿足下列等式:

i×j=k;

j×k=i ;

k×i=j ;

通過這些規則,兩個向量的叉積的座標可以方便地計算出來,不需要考慮任何角度:設

a= [a1, a2, a3] =a1i+ a2j+ a3k;

b= [b1,b2,b3]=b1i+ b2j+ b3k ;

則a × b= [a2b3-a3b2,a3b1-a1b3, a1b2-a2b1]。

5.高維情形

七維向量的叉積可以通過八元數得到,與上述的四元數方法相同。

七維叉積具有與三維叉積相似的性質:

雙線性性:x× (ay+ bz) = ax×y+ bx×z;(ay+ bz) ×x= ay×x+ bz×x;

反交換律:x×y+y×x= 0;

同時與 x 和 y 垂直:x· (x×y) =y· (x×y) = 0;

拉格朗日恆等式:|x×y|² = |x|² |y|² - (x·y)²;

不同於三維情形,它並不滿足雅可比恆等式:x× (y×z) +y× (z×x) +z× (x×y) ≠ 0。

向量積,數學中又稱外積、叉積,物理中稱矢積、叉乘,是一種在向量空間中向量的二元運算。與點積不同,它的運算結果是乙個向量而不是乙個標量。並且兩個向量的叉積與這兩個向量和垂直。

其應用也十分廣泛,通常應用於物理學光學和計算機圖形學中。

在應用方面:

在物理學光學和計算機圖形學中,叉積被用於求物體光照相關問題。求解光照的核心在於求出物體表面法線,而叉積運算保證了只要已知物體表面的兩個非平行向量(或者不在同一直線的三個點),就可依靠叉積求得法線。

參考資料

課程教材研究所.人教版高中數學必修4.北京:人民教育出版社,2007

向量的向量積性質: ∣a×b∣是以a和b為邊的平行四邊形面積。

3樓:

叉乘和點乘的區別:

a×b=|a|*|b|sinx (x是ab的夾角) 結果是個向量,方向垂直ab平面。用右手定則,右手的四個指頭從a指向b,乘積方向是大拇指方向。

a·b=|a||b|cosx (x是ab的夾角) 結果是個標量,就是數值。

a×a==|a|*|a|sinx 因為a和自己的夾角是0°,所以結果肯定是0 。

4樓:放棄起名字

向量公式裡面不是要乘以那個角度的正炫還是余弦什麼的麼?

a 和 a 角度為0,那個值就為0,所以結果為0

5樓:匿名使用者

a×a是一條線,沒有面積

向量的數量積和向量積怎麼算?

6樓:喲啦卡

|數量積ab=ac+bd

向量積要利用行列式

若向量a=(a1,b1,c1),向量b=(a2,b2,c2),

則 向量a·向量b=a1a2+b1b2+c1c2

向量a×向量b= | i j k|      |a1 b1 c1|    |a2 b2 c2|  =(b1c2-b2c1,c1a2-a1c2,a1b2-a2b1)

i、j、k分別為空間中相互垂直的三條座標軸的單位向量

【數量積】

也稱為標量積、點積、點乘,是接受在實數r上的兩個向量並返回乙個實數值標量的二元運算。它是歐幾里得空間的標準內積。

【座標表示】

已知兩個非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),則有a·b=x1x2+y1y2,即兩個向量的數量積等於它們對應座標的乘積的和。

【向量積】

數學中又稱外積、叉積,物理中稱矢積、叉乘,是一種在 向量空間中向量的 二元運算。與 點積不同,它的運算結果是乙個向量而不是乙個標量。並且兩個向量的叉積與這兩個向量和垂直。

【性質】

叉積的長度 | a× b| 可以解釋成這兩個叉乘向量 a, b共起點時,所構成平行四邊形的面積。據此有:混合積 [ a b c] = ( a× b)· c可以得到以 a, b, c為稜的平行六面體的體積。

7樓:鮮山槐雙駿

你好!很高興為你答疑解惑。

向量積(帶方向):也被稱為向量積、叉積(即交叉乘積)、外積,是一種在向量空間中向量的二元運算.與點積不同,它的運算結果是乙個偽向量而不是乙個標量.

並且兩個向量的叉積與這兩個向量都垂直.叉積的長度|a×

b|可以解釋成以a和

b為邊的平行四邊形的面積.(|a||b|cos).乙個簡單的確定滿足「右手定則」的結果向量的方向的方法是這樣的:

若座標系是滿足右手定則的,則將右手的拇指指向第乙個向量的方向,右手的食指指向第二個向量的方向,那麼結果向量的方向就是右手中指的方向.由於向量的叉積由座標系確定,所以其結果被稱為偽向量.

數量積(不帶方向):又稱「內積」、「點積」,物理學上稱為「標量積」.兩向量a與b的數量積是數量|a|·|b|cosθ,記作a·b;其中|a|、|b|是兩向量的模,θ是兩向量之間的夾角(0≤θ≤π).

即已知兩個非零向量a和b,它們的夾角為θ,則數量|a||b|cosθ叫做a與b的數量積,記作a·b

我的回答你還滿意嗎?望採納,謝謝!

8樓:快樂的李義君

向量x(a,b,c) 向量y(d,e,f)

向量的數量積:x·y=ad+be+cf

向量的向量積:x×y=|i,j,k||a,b,c||d,e,f|=(bf-ce,af-cd,ae-bd)

向量a與向量b的向量積再與向量c的數量積,是否這向量可以

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