点乘和叉乘的基本概念,集合意义和推导过程

2024-06-14 07:38

本文主要是介绍点乘和叉乘的基本概念,集合意义和推导过程,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

点乘:

点乘的几何意义:

点乘公式:

点乘公式的推导:

叉乘

叉乘概念:

叉乘几何意义


点乘:

向量的点乘,也叫向量的内积、数量积,对两个向量执行点乘运算,就是对这两个向量对应位一一相乘之后求和的操作,点乘的结果是一个标量。要求一维向量a和向量b的行列数相同。

简单说:相乘之后求和的操作。

点乘的几何意义:

   是可以用来表征或计算两个向量之间的夹角,以及在b向量在a向量方向上的投影。

点乘公式:

对于向量a和向量b:

                                                           

 

a和b的点积公式为:


点乘公式的推导:

推导过程如下,首先看一下向量组成:

 

 

定义向量:

根据三角形余弦定理有:

根据关系c=a-b(a、b、c均为向量)有:

即:

向量a,b的长度都是可以计算的已知量,从而有a和b间的夹角θ:

 

-----------------------------------------------------------------------

叉乘

 

叉乘概念:

两个向量的叉乘,又叫向量积、外积、叉积,叉乘的运算结果是一个向量而不是一个标量。并且两个向量的叉积与这两个向量组成的坐标平面垂直

 

叉乘几何意义

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。

在3D图像学中,叉乘的概念非常有用,可以通过两个向量的叉乘,生成第三个垂直于a,b的法向量,从而构建X、Y、Z坐标系。如下图所示: 

在二维空间中,叉乘还有另外一个几何意义就是:aXb等于由向量a和向量b构成的平行四边形的面积。

以下是求平面面积的技巧:知道ab向量,ac 向量,得出面积。

对于向量a和向量b:

 

 

a和b的叉乘公式为:

 

 

其中:

 

 

根据i、j、k间关系,有:

 

 

 

 

 

 

转自:

 

 

 

 

这篇关于点乘和叉乘的基本概念,集合意义和推导过程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1059780

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