百味交融
2025-06-04 22:08:50
矢量叉乘法则是向量运算中的一种重要方法,用于计算两个向量的叉积,其结果是一个新的向量,且该向量与原始两个向量都垂直。
矢量叉乘法则是什么
在三维空间中,给定两个向量 A 和 B,它们的叉积 C = A × B 是一个新的向量。其大小等于 A 和 B 的模乘以它们之间夹角的正弦值,即 |C| = |A|·|B|·sinθ。其方向由右手定则确定:将右手的四指从 A 转向 B,大拇指所指的方向即为 C 的方向。
在坐标系中,若 A = (A₁, A₂, A₃),B = (B₁, B₂, B₃),则叉积的解析表达式为:C = (A₂B₃ - A₃B₂, A₃B₁ - A₁B₃, A₁B₂ - A₂B₁)。这一公式可以通过行列式形式简记为:C = |i j k|,其中 i, j, k 分别是坐标轴的单位向量。
矢量叉乘具有反交换性,即 A × B = -B × A,且满足分配律:A × (B + C) = A × B + A × C。若两个向量平行,则它们的叉积为零向量。
叉乘在物理学和工程学中有广泛应用,例如计算力矩、角动量以及确定平面法向量等。其几何意义在于生成一个垂直于原始向量的新向量,这一特性使其在空间分析中不可或缺。
矢量叉乘法则是向量运算的核心工具之一,通过它可以将两个向量的几何关系转化为一个新的方向性量,为多维空间中的问题提供了简洁而高效的解决方案。