點乘和叉乘的運算公式(點乘和叉乘的區別)

向量點乘和叉乘怎么算?

點乘得到的是一個數值:兩個向量模的乘積再乘以它們夾角的cos
叉乘得到的是一個向量:大小是兩個向量模的乘積再乘以它們夾角的sin,方向和兩個向量都垂直

點乘和叉乘的區別是什么?

點乘是向量的內積 叉乘是向量的外積例如:點乘:點乘的結果是一個實數 a·b=|a|·|b|·cos<a,b <a,b表示a,b的夾角
叉乘:叉乘的結果是一個向量
當向量a和b不平行的時候
其模的大小為 |a×b|=|a|·|b|·sin<a,b (實際上是ab所構成的平行四邊形的面積) 方向為 a×b和a,b都垂直 且a,b,a×b成右手系
當a和b平行的時候,結果為0向量

拓展資料

向量的點積與向量的叉乘應該是高中時解析幾何的知識,很久沒有用,已經回憶不起來了,最近接觸到了,一臉茫然,在此復習下:

1.向量的點乘

1.1釋義

向量的點乘,也叫向量的內積、數量積,對兩個向量執行點乘運算,就是對這兩個向量對應位一一相乘之后求和的操作,點乘的結果是一個標量。

1.2點乘公式

對于向量a(a1,a2,…,an)和向量b(b1,b2,…,bn)

a·b=a1b1+a2b2+…+anbn

要求一維向量a和向量b的行列數相同.

1.3幾何意義

點乘的幾何意義是可以用來表征或計算兩個向量之間的夾角,以及在b向量在a向量方向上的投影,有公式:

a·b=|a||b|cosθ

那么a,b向量的夾角:

θ=arccos[(a·b)/(|a||b|)]

根據這個公式就可以計算向量a和向量b之間的夾角。從而就可以進一步判斷這兩個向量是否是同一方向,是否正交(也就是垂直)等方向關系,具體對應關系為:

a·b>0方向基本相同,夾角在0°到90°之間

a·b=0正交,相互垂直

a·b<0方向基本相反,夾角在90°到180°之間

2.向量叉乘

2.1釋義

兩個向量的叉乘,又叫向量積、外積、叉積,叉乘的運算結果是一個向量而不是一個標量。a向量與b向量的向量積的方向與這兩個向量所在平面垂直,且遵守右手定則。(一個簡單的確定滿足“右手定則”的結果向量的方向的方法是這樣的:若坐標系是滿足右手定則的,當右手的四指從a以不超過180度的轉角轉向b時,豎起的大拇指指向是c的方向。)

它的長度是a和b張開的平行四邊形的面積.

2.2叉乘公式

對于向量a(x1,y1,z1)和向量b(x2,y2,z2):

2.3幾何意義

向量的兩個要素是模長和方向,讓我們從這兩個角度考慮叉積的幾何意義?!≡谀iL上,叉積的幾何意義是以兩個向量為邊的平行四邊形的面積:

在方向上,叉積垂直于平行四邊形所在的平面:

2.4運算法則

(1)反交換律:a×b=-b×a

(2)加法的分配律:a×(b+c)=a×b+a×c。

(3)與標量乘法兼容:(ra)×b=a×(rb)=r(a×b)。

(4)不滿足結合律,但滿足雅可比恒等式:a×(b×c)+b×(c×a)+c×(a×b)=0。

(5)兩個非零向量a和b平行,當且僅當a×b=0。

2.5運用實例

(1)計算平行六面體的體積

平行六面體,就是六面體的每個面都是平行四邊形,如下圖所示:

(2)判斷點是否在同一平面內

空間內的三點可以確定一個平面,P1,P2,P3是空間中的三個點,另有一點P,如何判斷P是否在平面內?

可以借助向量通過上一節中平行六面體體積的知識判斷,如下圖所示

這樣形成了三個向量,|P1P3×P1P2|是這兩個向量圍成的平行四邊形的面積,P1P·|P1P3×P1P2|表示平行六面體的體積,如果體積是0,那么P就在平面內

(3)計算三個點圍成的三角形的面積,P1(-1,0,1),P2(0,2,2),P3(0,-1,2)

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