• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基础定义
  • 3.1.表示方法
  • 3.2.定义
  • 3.3.坐标运算
  • 3.4.证明
  • 3.5.与数量积的区别
  • 4.应用举例
  • 5.性质
  • 5.1.几何意义及其运用
  • 5.2.代数规则
  • 5.3.拉格朗日公式
  • 5.4.矩阵形式
  • 5.5.高维情形

向量积

数学术语

向量积是一种在向量空间向量二元运算表示为a⃗×b⃗,方向与这两个向量的平面垂直。

数量积不同,向量积的结果是一个向量,而数量积的结果是一个标量。该结果通常应用于物理学、光学和计算机图形学中。

计算公式:

a⃗×b⃗=c⃗,其中|c⃗|=|a⃗||b⃗|·sinθ,c⃗的方向遵守右手定则

基本信息

  • 中文名

    向量积

  • 外文名

    cross product

  • 应用学科

    数学物理力学

  • 领域范围

    解析几何

  • 表达式

    a⃗×b⃗

  • 别名

    向量积矢积叉乘外积

基础定义

表示方法

两个向量imageimage的叉积写作image(有时也被写成image,避免和字母image混淆)。

定义

向量积可以被定义为:。

模长:(在这里image表示两向量之间的夹角(共起点的前提下)image,它位于这两个矢量所定义的平面上。)

image

方向:a向量与b向量的向量积的方向与这两个向量所在平面垂直,且遵守右手定则。(一个简单的确定满足“右手定则”的结果向量的方向的方法是这样的:若坐标系是满足右手定则的,当右手的四指从a以不超过180度的转角转向b时,竖起的大拇指指向是c的方向。)

也可以这样定义(等效):

向量积image

c的长度在数值上等于以ab,夹角为θ组成的平行四边形的面积。

c的方向垂直于a与b所决定的平面,c的指向按右手定则从a转向b来确定。

*运算结果c是一个伪向量。这是因为在不同的坐标系中c可能不同。

坐标运算

imageimageimage分别是image轴方向的单位向量,则:

image,为了帮助记忆,利用三阶行列式,

写成image

image