二維向量叉積的幾何意義

2021-09-02 09:01:28 字數 777 閱讀 5775

叉乘(

cross product

相對於點乘,叉乘可能更有用吧。

2維空間中的叉乘是:

v1(x1, y1) x v2(x2, y2) = x1y2 – y1x2

看起來像個標量,事實上叉乘的結果是個向量,方向在

z軸上。上述結果是它的模。在二維空間裡,讓我們暫時忽略它的方向,將結果看成乙個向量,那麼這個結果類似於上述的點積,我們有:

a x b = |a||b|sin(θ)

然而角度

θ和上面點乘的角度有一點點不同,他是有正負的,是指從a到

b的角度。下圖中

θ為負。

另外還有乙個有用的特徵那就是叉積的絕對值就是a和

b為兩邊說形成的平行四邊形的面積。也就是

ab所包圍三角形面積的兩倍。在計算面積時,我們要經常用到叉積。

(譯註:三維及以上的叉乘參看維基:

)叉積的幾何意義有三:

1、a*b=|a|·|b|·sinα.

其中α表示a到b的夾角,用以判斷該角度是正或者負。這個結論可用於四個點中任意三個點構成的三角形,判斷另外乙個點是否在三角形中,那麼四個點構成三個向量叉積的結果就能判斷。

2、a*b=x1*y2-x2*y1.

得到的結果應該是向量,但是取其模可以用於由a和b構成的平行四邊形的面積,進而可以得到兩個三角形的面積。

3、a*b=x1*y2-x2*y1.

得到的結果為乙個向量,這個向量垂直於向量a和b。

以上是個人理解,如有錯誤請指正。

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