叉乘运算公式
|向量c|=|向量a×向量b|=|a
叉乘的运算公式是|向量c|=|向量a×向量b|=|a
叉乘公式是a×(b×c)=b(ac)c(ab),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,它的运算结果是一个向量而不是一个标量。
向量的叉乘运算法则为|向量c|=|向量a×向量b|=|a||b|sin,向量的外积不遵守乘法交换率,因为向量a×向量b=-向量b×向量a。
一般我们在解决立体几何题目时会选择建立坐标系,因为这样做比较保险也有固定套路。很多时候这些题目要求你计算某一个面的法向量(normal vector),这在高中阶段也是有固定方法的,我们这里想要介绍的是一种更高级也更迅速的方法,也就是引入向量叉乘(cross product,“向量”同物理中的“矢量”概念,一直想不通为啥数学和物理用不一样的名字,英文都是vector)这一概念。
向量叉积和的应用
判断两个向量之间的顺逆关系
若 P x Q > 0,则P在Q的顺时针方向
若 P x Q > 0,则P在Q的逆时针方向
若 P x Q > 0,则P和Q共线
判断凸多边形
以多边形相邻两条边为向量进行叉积和,如果全部大于零则是凸多边形,如果全部为零则共线,否则就是凹多边形。
点积的值
u的大小、v的大小、u,v夹角的余弦。在u,v非零的前提下,点积如果为负,则u,v形成的角大于90度;如果为零,那么u,v垂直;如果为正,那么u,v形成的角为锐角。
两个单位向量的点积得到两个向量的夹角的cos值,通过它可以知道两个向量的相似性,利用点积可判断一个多边形是否面向摄像机还是背向摄像机。
向量的点积与它们夹角的余弦成正比,因此在聚光灯的效果计算中,可以根据点积来得到光照效果,如果点积越大,说明夹角越小,则物理离光照的轴线越近,光照越强。
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|c|=|a×b|=|a| |b|sin
即c的长度在数值上等于以a,b,夹角为θ组成的平行四边形的面积。
而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。