向量的内积和外积

背景

把学过的数学知识整理一下,虽然一时用不到,但相信将来的某个时间点,会有用武之地的。

1 向量,向量的模,数量积(内积,点积),向量积(外积,差积)

向量的积有2种:
数量积(也叫内积,点积),是数量,是实数
向量积(也叫外积,差积),是向量
别名这么多,烦它,特此整理一下。

1.1 向量的概念

向量是有方向的线段。
向量的表示有2种:


在这里插入图片描述

1.2 向量的模

在这里插入图片描述

1.3 数量积(内积,点积)

数量积的几何意义是:
可以用来表征或计算两个向量之间的夹角,以及b向量在a向量方向上的投影。


在这里插入图片描述

PS:向量a的模长:


在这里插入图片描述

1.4 向量积(外积,差积)

向量积的几何意义是:
两个不共线的非零向量所在平面的一组法向量。

1.4.1 向量积的表示

1.4.1.1 法向向量的模长表示法(最常用)

用法向向量的模长来表示向量积:


在这里插入图片描述

1.4.1.2 坐标表示法(最好理解)

用坐标来表示向量积:


在这里插入图片描述

1.4.1.3 行列式表示法(不好理解,但好计算)

行列式表示法,不好理解,但好计算。


Image 20.png

关于行列式的计算,在下面的章节里进行了详细介绍。

1.5 行列式

学习行列式之前,必须先了解逆序数。

1.5.1 逆序数

逆序数:某数前比它大的数的个数之和。
例如:3 2 5 1 4 的逆序数是5。
计算过程:
3之前没有比3大的数,个数是0
2之前比2大的数有3,个数是1
5之前没有比5大的数,个数是0
1之前比1大的数有3,2,5,个数是3
4之前比4大的数有5,个数是1
个数总和是:0+1+0+3+1 = 5,
所以3 2 5 1 4 的逆序数是5。

1.5.2 行列式计算过程

行列式的计算有2种方法,推荐方法2。

1.5.2.1 方法一(比较麻烦)

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

1.5.2.2 方法二(比较简单)

1.5.2.3 2行2列行列式的计算方式

2行2列行列式的计算方式:
对角线元素相乘再相减。


在这里插入图片描述

1.5.3

关于向量积(外积,差积)的行列式表示法,至此介绍完了。
终于说完【1.4.1.3 行列式表示法】的行列式计算方式了。

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