点积

向量不是普通的数字,因此不能直接使用普通的乘法运算。我们必须使用向量乘法。向量乘法有两种类型:点乘和叉乘。点乘也称为标量乘法,因为它产生一个标量。叉乘也称为向量乘法,因为它产生一个向量。例如,有两个向量,分别是 A 担 B向量的标量乘法 A 担 B 以……开始 AB K由于竞技场使用点记数法,这种乘法被称为 点积向量乘法 A 担 B 以……开始 A × 乙因为它使用了符号 x那么,这种乘法就称为交叉乘法。

例如,给定向量 A 担 B 如下图所示。向量之间的点积 A 担 B 写成 AB (A 观点 B).

点积 1定义向量的点积 A 担 B (AB)描绘的矢量图 A 和向量 乐队形成一个角度 θ. 接下来我们绘制向量的投影 B 朝向该向量的方向 A该投影是向量的一个分量。 B 它与该向量平行 A,大小与 B 车 θ.

点积 2因此,我们定义 AB 作为一个大向量 A 乘以向量分量 B 这与 A从数学角度来说,我们可以将其表示如下:

点积 3

AB 车 θ 是一个普通数(标量)。因此,点积也称为标量积。如果向量之间的点积是…… A 担 B 变成了 BA 在我们定义之前? BA首先,我们绘制向量的投影。 A 到向量 B(见下图)。

点积 4基于这张图片,我们可以定义 BA 作为一个大向量 B 乘以向量分量 A 这与 B从数学角度来说,我们可以将其表示如下:

点积 5

点积结果 AB = AB 车 θ 以及点积的结果 BA = BA 车 θ。因为 AB 车 θ = BA 车 θ那么,它就适用。 AB = BA

关于点乘法,你需要知道的一些事情:

1. 点积满足交换律。

AB = BA

2. 点积满足分配律。

A. (B + C) = AB + AC

3. 若向量A和B互相垂直,则它们的点积AB = 0

当向量 A 担 B 如果两条线互相垂直,则它们所形成的角为90度。o. Cos 90o = 0。因此: AB = AB 车 TETA = AB cos 90o = 0。另一方面, BA = BA 车 TETA = BA cos 90o = 0

4. 若向量A和向量B方向相同,则AB = AB cos 0 ° = AB

当向量 A 担 B 如果沿同一方向,则所形成的角度为0。o.cos 0 = 1。因此, AB = AB 车 TETA = AB cos 0o = AB。 相反 BA = BA 车 TETA = BA cos 0o = BA

(你不应该与……混淆) AB 担 BA。 大的 AB = 大 BA例如,向量的大小 A = 2. 向量的大小 B = 3. 然后 AB = 2.3 = 6;这与 BA = 3.2 = 6。

5. 两个向量方向相同的另一个条件是,如果A = B ,则有AA = A²或BB = B²

6. 如果向量A和B方向相反(当两个向量方向相反时,它们所形成的夹角为 180º),则乘积AB = AB cos 180º = AB (-1) = -AB。

余弦 180º = -1。

问题示例:

向量A 的长度为 4 个单位,向量B 的长度为 3 个单位。如果这两个向量所成的角度分别为 60º、90º 和 180º,求这两个向量的点积。

讨论

由于AB = BA,我们可以选择使用其中任何一个。例如,我们使用AB。

AB = AB cos θ

A的大小为 4 个单位, B的大小为 3 个单位。

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