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两个向量相乘怎么乘,

发布日期:2025-04-13

向量相乘分为两种情况:数量积(点积)和向量积(叉积),下面分别介绍:

数量积(点积)

定义:已知两个非零向量 a\vec{a}

b\vec{b}

,它们的夹角为 θ\theta0θπ0\leqslant\theta\leqslant\pi),那么 a\vec{a}

b\vec{b}

的数量积(点积)是一个数量,记作 ab\vec{a}\cdot\vec{b}

b

,且 ab=abcosθ\vec{a}\cdot\vec{b}=\vert\vec{a}\vert\vert\vec{b}\vert\cos\theta

b

=a

∣∣b

cosθ ,其中 a\vert\vec{a}\vert

b\vert\vec{b}\vert

分别表示向量 a\vec{a}

b\vec{b}

的模(长度)。

几何意义ab\vec{a}\cdot\vec{b}

b

等于 a\vec{a}

的长度 a\vert\vec{a}\vert

b\vec{b}

a\vec{a}

方向上的投影 bcosθ\vert\vec{b}\vert\cos\theta

cosθ 的乘积。

坐标运算:若 a=(x1,y1)\vec{a}=(x_1,y_1)

=(x1,y1)b=(x2,y2)\vec{b}=(x_2,y_2)

=(x2,y2) ,则 ab=x1x2+y1y2\vec{a}\cdot\vec{b}=x_1x_2 + y_1y_2

b

=x1x2+y1y2

例如,已知 a=(2,3)\vec{a}=(2,3)

=(2,3)b=(4,1)\vec{b}=(4, - 1)

=(4,1) ,则 ab=2×4+3×(1)=83=5\vec{a}\cdot\vec{b}=2×4 + 3×(-1)=8 - 3 = 5

b

=2×4+3×(1)=83=5

向量积(叉积)

定义:对于两个向量 a\vec{a}

b\vec{b}

,它们的向量积(叉积)是一个向量,记作 a×b\vec{a}\times\vec{b}

×b

。其模长为 a×b=absinθ\vert\vec{a}\times\vec{b}\vert=\vert\vec{a}\vert\vert\vec{b}\vert\sin\theta

×b

=a

∣∣b

sinθ ,其中 θ\thetaa\vec{a}

b\vec{b}

的夹角(0θπ0\leqslant\theta\leqslant\pi),方向垂直于 a\vec{a}

b\vec{b}

所确定的平面,并且 a\vec{a}

b\vec{b}

a×b\vec{a}\times\vec{b}

×b

构成右手系(即伸出右手,四指从 a\vec{a}

指向 b\vec{b}

,大拇指的方向就是 a×b\vec{a}\times\vec{b}

×b

的方向)。

几何意义a×b\vert\vec{a}\times\vec{b}\vert

×b

的值等于以 a\vec{a}

b\vec{b}

为邻边的平行四边形的面积。

坐标运算:在三维空间中,若 a=(x1,y1,z1)\vec{a}=(x_1,y_1,z_1)

=(x1,y1,z1)b=(x2,y2,z2)\vec{b}=(x_2,y_2,z_2)

=(x2,y2,z2) ,则

a×b=ijkx1y1z1x2y2z2\vec{a}\times\vec{b}=\left|\begin{array}{ccc} \vec{i}&\vec{j}&\vec{k}\\ x_1&y_1&z_1\\ x_2&y_2&z_2 \end{array}\right|

×b

=

i

x1x2j

y1y2k

z1z2

其中 i\vec{i}

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