向量的点积与叉积

本文探讨了三维空间中向量的点积和叉积概念,点积表示两个向量长度与夹角余弦的乘积,而叉积产生一个新的向量,垂直于原来的两个向量。通过余弦定理和行列式可以更深入理解这两种运算的性质。同时,介绍了叉积的右手螺旋法则及其在二维空间中的关联性证明。

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概要

在几何学中,点积与叉积的应用非常广泛。本文有助于深入理解二者的数学/几何含义。

前置定义

三维空间中有两个向量,它们的夹角为θ

点积

数学公式

 

几何意义

点积是两个向量的长度与它们夹角余弦的积

关联性证明

将两个向量连接起来,形成一个OAB的三角形。连接边的向量为:

 由三角形的余弦定理

得证

叉积

数学公式

注:点积后给出的是一标量,叉积后给出的是一矢量。

使用行列式方便记忆

 

几何意义(定义)

假设单位向量n垂直于两个向量形成的平面(满足右手螺旋法则) 

性质

数学公式证明

 关联性证明(二维)

参考文献

  1. 向量点乘与叉乘的概念及几何意义 - 知乎
  2. 奇技淫巧系列:向量叉乘 - 知乎
  3. https://blog.youkuaiyun.com/weixin_46664967/article/details/113621821

 

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