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如何求向量在平面上的投影向量,向量在一个平面的投影

时间:2023-05-06 06:16:11 阅读:200389 作者:3725

向量积

目录:

向量积的定义。向量积的点乘。向量积的叉乘。

1.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二元运算。与点积不同,它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和垂直。

2.向量是由n个实数组成的一个n行1列(n*1)或一个1行n列(1*n)的有序数组。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。那么接下来对点乘公式做一点解释:

点乘公式
对于向量a和向量b:

a和b的点积公式为:

要求一维向量a和向量b的行列数相同。

点乘几何意义

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,有公式:

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:

根据这个公式就可以计算向量a和向量b之间的夹角。从而就可以进一步判断这两个向量是否是同一方向,是否正交(也就是垂直)等方向关系,具体对应关系为:
a·b>0 方向基本相同,夹角在0°到90°之

a·b=0 正交,相互垂直。

a·b<0 方向基本相反,夹角在90°到180°之间。

3.叉乘公式

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。

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:

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。

参考资料:https://blog.csdn.net/dcrmg/article/details/52416832

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