向量点乘和叉乘怎么算?
点乘得到的是一个数值:两个向量模的乘积再乘以它们夹角的cos
叉乘得到的是一个向量:大小是两个向量模的乘积再乘以它们夹角的sin,方向和两个向量都垂直
点乘和叉乘的区别是什么?
点乘是向量的内积 叉乘是向量的外积例如:点乘:点乘的结果是一个实数 a·b=|a|·|b|·cos<a,b <a,b表示a,b的夹角
叉乘:叉乘的结果是一个向量
当向量a和b不平行的时候
其模的大小为 |a×b|=|a|·|b|·sin<a,b (实际上是ab所构成的平行四边形的面积) 方向为 a×b和a,b都垂直 且a,b,a×b成右手系
当a和b平行的时候,结果为0向量
拓展资料
向量的点积与向量的叉乘应该是高中时解析几何的知识,很久没有用,已经回忆不起来了,最近接触到了,一脸茫然,在此复习下:
1.向量的点乘
1.1释义
向量的点乘,也叫向量的内积、数量积,对两个向量执行点乘运算,就是对这两个向量对应位一一相乘之后求和的操作,点乘的结果是一个标量。
1.2点乘公式
对于向量a(a1,a2,…,an)和向量b(b1,b2,…,bn)
a·b=a1b1+a2b2+…+anbn
要求一维向量a和向量b的行列数相同.
1.3几何意义
点乘的几何意义是可以用来表征或计算两个向量之间的夹角,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向量的夹角:
θ=arccos[(a·b)/(|a||b|)]
根据这个公式就可以计算向量a和向量b之间的夹角。从而就可以进一步判断这两个向量是否是同一方向,是否正交(也就是垂直)等方向关系,具体对应关系为:
a·b>0方向基本相同,夹角在0°到90°之间
a·b=0正交,相互垂直
a·b<0方向基本相反,夹角在90°到180°之间
2.向量叉乘
2.1释义
两个向量的叉乘,又叫向量积、外积、叉积,叉乘的运算结果是一个向量而不是一个标量。a向量与b向量的向量积的方向与这两个向量所在平面垂直,且遵守右手定则。(一个简单的确定满足“右手定则”的结果向量的方向的方法是这样的:若坐标系是满足右手定则的,当右手的四指从a以不超过180度的转角转向b时,竖起的大拇指指向是c的方向。)
它的长度是a和b张开的平行四边形的面积.
2.2叉乘公式
对于向量a(x1,y1,z1)和向量b(x2,y2,z2):
2.3几何意义
向量的两个要素是模长和方向,让我们从这两个角度考虑叉积的几何意义。 在模长上,叉积的几何意义是以两个向量为边的平行四边形的面积:
在方向上,叉积垂直于平行四边形所在的平面:
2.4运算法则
(1)反交换律:a×b=-b×a
(2)加法的分配律:a×(b+c)=a×b+a×c。
(3)与标量乘法兼容:(ra)×b=a×(rb)=r(a×b)。
(4)不满足结合律,但满足雅可比恒等式:a×(b×c)+b×(c×a)+c×(a×b)=0。
(5)两个非零向量a和b平行,当且仅当a×b=0。
2.5运用实例
(1)计算平行六面体的体积
平行六面体,就是六面体的每个面都是平行四边形,如下图所示:
(2)判断点是否在同一平面内
空间内的三点可以确定一个平面,P1,P2,P3是空间中的三个点,另有一点P,如何判断P是否在平面内?
可以借助向量通过上一节中平行六面体体积的知识判断,如下图所示
这样形成了三个向量,|P1P3×P1P2|是这两个向量围成的平行四边形的面积,P1P·|P1P3×P1P2|表示平行六面体的体积,如果体积是0,那么P就在平面内
(3)计算三个点围成的三角形的面积,P1(-1,0,1),P2(0,2,2),P3(0,-1,2)