向量的基本运算
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向量三阶行列式
关于三阶行列式的计算,首先给出一个实例,A、B、C、D、E、F、G、H、I都是数字。
先按斜线计算A*E*I,B*F*G,C*D*H,求和AEI+BFG+CDH
再按斜线计算C*E*G,D*B*I,A*H*F,求和CEG+DBI+AHF
行列式的值就为(AEI+BFG+CDH)-(CEG+DBI+AHF)
法向量
先建立直角坐标系。再找平面内两条相交直线,并求出两条直线的坐标,如A(0 1 2),B (4 5 6)。三设法向量(X Y Z),再将A B 两条线的向量与法向量对应相乘,且等于0。即,Y+2Z=0,4X+5Y +6Z=0。最后,连立方程组求出(X Y Z)即为法向量。另,垂直于一个平面的直线,直线的向量即为该平面的法向量。
点乘和叉乘
点乘
也叫向量的内积、数量积。顾名思义,求下来的结果是一个数。
向量a·向量b=|a||b|cos<a,b>
在物理学中,已知力与位移求功,实际上就是求向量F与向量s的内积,即要用点乘。
叉乘
也叫向量的外积、向量积。顾名思义,求下来的结果是一个向量,记这个向量为c。
|向量c|=|向量a×向量b|=|a||b|sin<a,b>
向量c的方向与a,b所在的平面垂直,且方向要用“右手法则”判断(用右手的四指先表示向量a的方向,然后手指朝着手心的方向摆动到向量b的方向,大拇指所指的方向就是向量c
的方向)。
因此
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
在物理学中,已知力与力臂求力矩,就是向量的外积,即叉乘
右手定则叉乘
向量c的方向与a,b所在的平面垂直,且方向要用“右手法则”判断(用右手的四指先表示向量a的方向,然后手指朝着手心的方向摆动到向量b的方向,大拇指所指的方向就是向量c 的方向)。
若向量a=(a1,b1,c1),向量b=(a2,b2,c2),
则
向量a·向量b=a1a2+b1b2+c1c2
向量a×向量b=
| I j k|
|a1 b1 c1|
|a2 b2 c2|
=(b1c2-b2c1,c1a2-a1c2,a1b2-a2b1)
(i、j、k分别为空间中相互垂直的三条坐标轴的单位向量)。
向量加、减、乘法运算法则
向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。向量的加法OB+OA=OC。a+b=(x+x',y+y')。a+0=0+a=a。向量加法的运算律:交换律:a+b=b+a;结合律:(a+b)+c=a+(b+c)。
2、向量的减法如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b ,b=-a,a+b=0.0的反向量为0 向量的减法AB-AC=CB.即“共同起点,指向被向量的减法减” a=(x,y)b=(x',y')则a-b=(x-x',y-y').
3、数乘向量实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λ