使用單位向量分量的點積

利用單位向量分量進行點乘法運算

如果我們知道向量A和B的 x、y 和 z 分量(已知向量),我們可以直接計算標量積。

為了以這種方式進行點積運算,我們首先對單位向量進行點積運算,然後將向量A和B表示為它們的分量,分解乘積並使用單位向量的乘積。

單位向量i、j和k互相垂直,這使得計算更加簡單。利用上面推導出的標量乘法方程式(AB = AB cos θ),我們得到:

i. i = j . j = k . k = (1)(1) cos 0 = 1

i.j = i.k = j.k = (1)(1) cos 90 ° = 0

現在我們將向量 A 和 B 用它們的分量表示,分解它們的乘積,並使用單位向量的乘積。

A . B = Axi . Bxi + Axi . Byj + Axi . Bzk +

Ayj . Bxi + Ayj . Byj + Ayj . Bzk +

Azk . Bxi + Azk . Byj + Azk . Bzk

A . B = AxBx (i . i) + AxBy (i . j) + Ax Bz (i . k) +

AyBx (j . i) + AyBy (j . j) + AyBz (j . k) +

AzBx (k . i) + AzBy (k . j) + AzBz (k . k)

林嘉欣 i . i = j . j = k . k = 1 和 i . j = i . k = j . k = 0,則:

A . B = AxBx (1) + AxBy (0) + Ax Bz (0) +

AyBx (0) + AyBy (1) + AyBz (0) +

AzBx (0) + AzBy (0) + AzBz (1)

A · B = A × B × (1) + 0 + 0 +

0 + A y B y (1) + 0 +

0 + 0 + A z B z (1)

A . B = AxBx + AyBy + AzBz

根據這個計算結果可以得出結論:兩個向量的標量積或點積等於它們相同分量的乘積總和。

例題1:

使用單位向量分量的點積 1大向量 A 擔 B 如圖所示,這兩個角分別為5和4。它們形成的角為90度。o數一數 點積 兩個向量。

彭巴哈桑

在計算向量 A 和 B 的點積之前,我們首先需要知道第二個向量的分量。

A x = (5) cos 0 o = (5) (1) = 5

A y = (5) sin 0 o = (5) (0) = 0

A z = 0

B x = (4) cos 90 o = (4) (0) = 0

y = (4) sin 90 o = (4) (1) = 4

B z = 0

向量A僅在 x 軸方向有分量,向量B僅在 y 軸方向上有分量。由於向量A和B位於 xy 平面內,因此 z 分量為零。

現在我們使用分量向量的點積公式來計算向量A和B的點積:

一種 。 B = Ax Bx + AyBy + AzBz

A . B = (5) (0) + (0) (4) + 0

A. B = 0 + 0 + 0

A. B = 0

讓我們把它與第一種方法做比較。

AB = AB cos θ

AB = (4)(5) cos 90

AB = (4) (5) (0)

AB = 0

結果是一樣的。

例題2:

使用單位向量分量的點積 2大向量 A 擔 B 如圖所示,分別為 5 和 4。計算 點積 這兩個向量,如果它們形成的夾角為 30 度。o

彭巴哈桑

在計算向量 A 和 B 的點積之前,我們首先需要知道第二個向量的分量。

使用單位向量分量的點積 3

因為向量A和B位於 xy 平面內,所以 z 分量為零。

現在我們使用分量向量的點積公式來計算向量A和B的點積:

使用單位向量分量的點積 4

與第一種方法進行比較。

使用單位向量分量的點積 5

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