向量的点乘与X乘以及意义

一、向量的点乘

向量的点乘(dot)是一个标量积,也叫向量的内积、数量积。

点乘公式:

有向量a b

a=(a1,a2,a3,...,an)

b=(b1,b2,b3,...,bn);

那么向量a(dot)b=a1b1+a2b2+a3b3+....+anbn

从上面我们能可以看出,点乘得到的结果只是一个数值

注意:点乘的基础是两个向量有相同的维度

 点乘的几何意义

几何意义:一个向量在另外一个向量上的投影,也可以计算出两个向量之间夹角

 余弦定理:

向量的点乘与X乘以及意义_第1张图片

点乘推导过程:

向量的点乘与X乘以及意义_第2张图片

 因此:

向量的点乘与X乘以及意义_第3张图片

 性质:

  1. a⋅b>0则方向基本相同,夹角在0°到90°之间
  2. a⋅b=0则正交,相互垂直
  3. a⋅b<0则方向基本相反,夹角在90°到180°之间

二、向量的叉乘

向量的叉乘是一个向量积,我们也经常称之为向量叉乘积或者外积

在空间中有两个向量: a=(x1,y1,z1) , b=(x2,y2,z2), a 与 b之间夹角为 θ。

从代数角度计算:

a×b=(y1z2−z1y2,z1x2−x1z2,x1y2−y1x2)

向量的点乘与X乘以及意义_第4张图片

 其中i=(1,0,0),j=(0,1,0),k=(0,0,1);

几何意义:

在三维几何中,向量a和向量b的叉乘结果是一个向量,更为熟知的叫法是法向量,该向量垂直于a和b向量构成的平面。

向量的点乘与X乘以及意义_第5张图片

 向量的点乘与X乘以及意义_第6张图片

a×b=|a||b|sin⁡θ

性质:

1、a×b=-b×a

2、a×a=0

3、a×(b×c)=a×b+a×c

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