美文网首页
数量级与向量积——笔记

数量级与向量积——笔记

作者: 一语寄相思R | 来源:发表于2019-02-21 14:51 被阅读0次

数量级与向量积

一、两向量的数量级

  • 1、定义: \vec{a}\cdot\vec{b}=|\vec{a}||\vec{b}|\cos \theta​ \theta​\vec{a}​\vec{b}​的夹角
  • 2、数量积的性质:
    • \vec {a} \cdot \vec {a}=|\vec {a}|^2
    • \vec{a} \cdot \vec{b}=0​ 等价于 \vec{a} \perp \vec{b}​
  • 3、数量积的运算:
    • 交换率:\vec{a} \cdot \vec{b}=\vec{b} \cdot \vec{a}​
    • 分配率:(\vec{a}+\vec{b})\cdot \vec{c}=\vec{a} \cdot \vec{c}+\vec{b} \cdot \vec{c}​
    • 结合律:(\lambda \vec{a})\cdot \vec{b}=\vec{a} \cdot \lambda \vec{b}=\lambda(\vec{a} \cdot \vec{b})​
  • 4、数量积的坐标表示:
    • \vec{a}=(a_x,a_y,a_c) \vec{b}=(b_x,b_y,b_z)
  • 5、两向量垂直的充要条件:
    • \vec{a} \perp \vec{b} 等价于 a_x b_x+a_y b_y+a_z b_z=0
  • 6、两向量的夹角:
    \cos \theta =\frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| |\vec{b}|}=\frac{a_x b_x+a_y b_y+a_z b_z}{\sqrt{a_x^2+a_y^2+a_z^2} \sqrt{b_x^2+b_y^2+b_z^2}}
    • 7、向量的射影:
    • Prj_a\vec{b}=\frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}|}​
    • Prj_b\vec{a}=\frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{b}|}​

二、两向量的向量积(内积、外积)

  • 1、定义:向量\vec{a}\vec{b} 的乘积为向量 \vec{a} \times \vec{b}

    • 摸:|\vec{a} \times \vec{b}|=|\vec{a} ||\vec{b}| \sin \theta
    • 方向:\vec{a} \times \vec{b} 同时垂直\vec{a} \vec{b},且呈右手系
  • 2、向量积的性质:

    • \vec{a} \times \vec{a}=\vec{0}​
    • \vec{a} //\vec{b} 时,满足:\vec{a} \times \vec{b}=\vec{0}​
  • 3、向量积的运算:

    • 反交换率:\vec{a} \times \vec{b}=- \vec{b} \times \vec{a}
    • 分配率: (\vec{a} \times \vec{b}) \times \vec{c}=\vec{a} \times \vec{c}+\vec{b} \times \vec{c}
    • 结合律:(\lambda \vec{a} )\times \vec{b}=\vec{a} \times (\lambda \vec{b})=\lambda (\vec{a} \times \vec{b})​
  • 4、向量积的坐标表示:

    • \vec{a}=(a_x,a_y,a_c)​ \vec{b}=(b_x,b_y,b_z)​
    • \vec{a} \times \vec{b} =​ \begin{vmatrix} \vec{i}&\vec{y}&\vec{z} \\ a_x&a_y&a_z \\ b_x&b_y&b_z \\ \end{vmatrix}\tag{同时包括模和方向}​
  • 5、两向量平行(共线)的充要条件:

    • \vec{a} //\vec{b} -> \vec{a} \times \vec{b}=\vec{0} -> \frac{a_x}{b_x}=\frac{a_y}{b_y}=\frac{a_z}{b_z} (坐标成比例)
  • 6、向量的几何意义:

    • S_{o}=|\vec{a} \times \vec{b}|​

    • S_{\Delta abc}=\frac{1}{2} |\overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC}|​

三、三向量的混合积

  • 混合积定义: (\vec{a} \times \vec{b})\cdot \vec{c}
  • 混合积的坐标表示:
    (\vec{a} \times \vec{b})\times \vec{c} =​
    \begin{vmatrix} a_x&b_x&a_z \\ b_x&b_y&b_z \\ c_x&c_y&c_z \\ \end{vmatrix}​ \
  • 混合积的几何意义:


    IMG_20190221_144150.jpg
  • 混合积的绝对值表示以三个向量为棱的平行六面体体积。
    V_{平行六面体}=|(\vec{a} \times \vec{b})\cdot \vec{c}|= \begin{Vmatrix} a_x&b_x&a_z \\ b_x&b_y&b_z \\ c_x&c_y&c_z \\ \end{Vmatrix}\tag{绝对值}

四、小结

  • 1、数量积
    • \vec{a} \cdot \vec{b}=a_x b_xa_y b_y+a_z b_z​
    • \vec{a} \cdot \vec{b}=0​ 等价于 \vec{a} \perp \vec{b}​
    • \cos \theta=\frac{\vec{a}\cdot\vec{b}}{|\vec{a}||\vec{b}|}
  • 2、向量积
    • \vec{a} \times \vec{b} =​
      \begin{vmatrix} \vec{i}&\vec{y}&\vec{z} \\ a_x&a_y&a_z \\ b_x&b_y&b_z \\ \end{vmatrix}​ \
    • \vec{a} //\vec{b}等价于\vec{a} \times \vec{b}=\vec{0} 等价于 \frac{a_x}{b_x}=\frac{a_y}{b_y}=\frac{a_z}{b_z}
    • S_{o}=|\vec{a} \times \vec{b}|
  • 3、内外积联系
    • |\vec{a} \cdot \vec{b}|^2+|\vec{a} \times \vec{b}|=|\vec{a}|^2 \cdot |\vec{b}|^2
  • 4、混合积
    • (\vec{a} \times \vec{b})\times \vec{c} =
      \begin{vmatrix} a_x&b_x&a_z \\ b_x&b_y&b_z \\ c_x&c_y&c_z \\ \end{vmatrix} \
    • V_{平行六面体}=|(\vec{a} \times \vec{b})\cdot \vec{c}|​
    • 向量共面混合积为0


相关文章

  • 数量级与向量积——笔记

    数量级与向量积 一、两向量的数量级 1、定义: 为与的夹角 2、数量积的性质: 等价于 3、数量积的运...

  • 向量值函数笔记: L^p空间

    这是向量值函数(B值函数)系列笔记的第二篇. 为方便阅读, 这里放出目录:(1)向量值函数笔记: Bochner积...

  • 向量值函数笔记:Sobolev空间

    这是向量值函数(B值函数)系列笔记的第三篇. 为方便阅读, 这里放出目录:(1)向量值函数笔记: Bochner积...

  • 向量外积的高中数学运用

    向量积,数学中又称外积、叉积,物理中称矢积、叉乘,是一种在向量空间中向量的二元运算。与点积不同,它的运算结果是一个...

  • 向量值函数笔记: Bochner积分

    这是向量值函数(B值函数)系列笔记的第一篇. 为方便阅读, 这里放出目录:(1)向量值函数笔记: Bochner积...

  • 向量代数和空间解析几何

    个人重点1.数量积,向量积,混合积2.平面方程,直线方程,平面与直线的位置关系(关键:♦♦平面的法线向量,直线的方...

  • 线性代数的本质(笔记3)(完)

    1. 叉积与点积 点乘,也叫数量积。结果是一个向量在另一个向量方向上投影的长度,是一个标量。 叉乘,也叫向量积。结...

  • OpenGL - 获取法向量

    计算一个法向量 计算矢量积向量 用这个矢量积向量的长度/矢量积的每个分量 获取两个点形成的的向量 返回一个单位法向量

  • 点到线段的距离

    点到线段分为三种情况 1 如图,向量AB与AP的点积小于0时,距离为AP的模 2 如图,向量AB与BP的点积大于0...

  • 线性代数-向量

    什么是向量所谓向量,就是「既有大小,又有方向的量」。向量有加、减、数乘、数量积、向量积运算,但唯独没有除法(这里指...

网友评论

      本文标题:数量级与向量积——笔记

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/gfwryqtx.html