线性代数——08(A) 叉积的标准介绍

“每一个维度都很特别。” —— Jeff Lagarias

假的叉积

线性代数——08(A) 叉积的标准介绍_第1张图片
image.png

在二维空间中,假如你有两个向量v和w,考虑它们所张成的平行四边形,v和w的叉积就是这个平行四边形的面积。需要注意的是,我们还要考虑取向问题,大致来讲,如果v在w右侧,那么v叉乘w为正,并且值等于平行四边形的面积;但是如果v在w左侧,那么v叉乘w为负,即平行四边形面积的相反数;这就是说顺序会对叉积有影响。

线性代数——08(A) 叉积的标准介绍_第2张图片
image.png

我们用来记顺序的方法是,当你按序求两个基向量的叉积,即i帽叉乘j帽,结果应该是正的;实际上,基向量的顺序就是定义取向的基础,因为i帽在j帽的右侧,所以v在w的右侧时,v叉乘w为正。如果j帽在i帽的左侧,那么就为负,说明发生了翻转。

Nov-03-2018 16-02-34.gif

方向的问题确定后,剩下的就是面积该怎么求解了。如果你看过前面的行列式,你就知道这是个非常简单的问题了。想象一个线性变换将i帽和j帽分别移至v和w。

线性代数——08(A) 叉积的标准介绍_第3张图片
image.png

由于行列式就是关于变换前后面积变化的比例,而变换前i帽和j帽组成的单位正方形面积是1,所以这个变换矩阵的行列式就是v和w的叉积;

真的叉积

线性代数——08(A) 叉积的标准介绍_第4张图片
image.png

按照上面的解释,两个向量的叉积等于这个两个向量定义的矩阵的行列式。其实这个解释是不对的,真正的叉积是通过两个三维向量生成一个新的三维向量。新的向量的长度等于这两个向量形成的平行四边形的面积,比如说2.5,而且新的向量的方向与平行四边形(所在的面)垂直。

线性代数——08(A) 叉积的标准介绍_第5张图片
image.png

这样的向量有两个,这个时候就要用上右手法则了,右手食指指向v,中指指向w,大拇指所指的方向就是叉积的方向。

叉积的计算

未完待续。。。

你可能感兴趣的:(线性代数——08(A) 叉积的标准介绍)