叉乘 向量积

1. 点积:

1. 几何意义:

将一个向量投影到另一个向量的所在的一维空间中, 然后用投影值乘另一个向量的长度

2. 向量的叉积(向量积):

1. 助记:

  1. 叉积的顺序很重要
  2. 叉积用右手螺旋定则确定方向
  3. 叉积大小与两向量的模与方向都有关, 垂直时最大

2. 叉积的几何意义:

  1. 叉积的模就是平行四边形的面积(以这两个向量为邻边)
    1. 叉积的模就是两个向量围起来的三角形面积的两倍

3. 计算叉积:

3.1. 确定叉积方向

用右手螺旋定则: 四指指向第一个向量, 四指往第二个向量方向收拢, 拇指方向即叉乘结果方向

3.2. 叉积结果大小计算公式:

2.3.2.3. 公式三:

适用范围:
  1. 含有未知数, 向量是抽象的
  2. 向量间的几何关系不知道
实例:

2.3.2.1. 公式一(不方便):

image

2.3.2.2. 公式二(推荐,符合直觉):

引入物理概念中的力臂, 记作d 力臂的直观理解: child::

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a

b

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359167bf4209643c0543ba0ee9860a5695b06cb3:

指向原始笔记的链接
则叉乘大小为

适用范围:
  1. 向量已知, 是具体的
  2. 向量间的几何关系已知

4. 运算规律:

4.1. 不符合常识的运算规律(以下部分省略向量箭头):

2.4.1.1. 反交换律:

a×b = -b×a。

2.4.1.2. 雅可比恒等式(暂时忽略, 还没学到):

a×(b×c)+b×(c×a)+c×(a×b) = 0。

2.4.1.3. 两个平行向量叉积为0

2.4.1.3.1. image

image

2.4.1.4. 求导叉乘:

类似函数相乘

前导×后不导+前不导×后导

(注意保持叉乘顺序)

2.4.1.5. 叉积逆运算:

child::叉乘逆运算

4.2. 符合常识的运算规律:

2.4.2.1. 分配律:

a×(b+c) = a×b+a×c。

2.4.2.2. 与数乘法兼容交换律:

(λa)×b = a×(λb) = λ(a×b)。

2.4.2.3. 数乘结合律:

(λa)×(μb) = (λμ)(a×b)

5. 符号记法:

image

6. 特殊性质:

image