外积的定义

 我来答
全珈蓝澍037
2016-05-18 · TA获得超过115个赞
知道答主
回答量:181
采纳率:0%
帮助的人:62.9万
展开全部

把向量外积定义为:
符号表示:a× b
大小:|a|·|b|·sin<a,b>.
方向:右手定则:若坐标系是满足右手定则的,设z=x×y,|z|=|x||y|*sin<x,y>;则x,y,z构成右手系,伸开右手手掌,四个手指从x轴正方向方向转到y轴正方面,则大拇指方向即为z正轴方向。
外积的坐标表示:
(x1,y1,z1)×(x2,y2,z2)=(y1z2-y2z1,z1x2-z2x1,x1y2-x2y1) a× (b+c) = a ×b +a ×c
分配律的几何证明方法很繁琐,大意是用作图的方法验证。有兴趣的话请自己参阅参考文献中的证明。
下面给出代数方法。我们假定已经知道了:
1)外积的反对称性:
a× b= - b× a.
这由外积的定义是显然的。
2)内积(即数积、点积)的分配律:
a·(b+ c) = a·b+ a·c,
(a+ b)·c= a·c+ b·c.
这由内积的定义a·b= |a|·|b|·cos<a,b>;,用投影的方法不难得到证明。
3)混合积的性质:
定义(a×b)·c为矢量a,b,c的混合积,容易证明:
i) (a×b)·c的绝对值正是以a,b,c为三条邻棱的平行六面体的体积,其正负号由a,b,c的定向决定(右手系为正,左手系为负)。
简单证明:体积V=底面积S×高h
=|a×b|×|h|
=|a×b|×|c|×(c·h)/(|c||h|)
=|a×b|×(c·h)/|h|
而|h|=|a×b|
所以 V=c·h=c·(a×b)
从而就推出:
ii) (a×b)·c= a·(b×c)
所以我们可以记a,b,c的混合积为(a,b,c).
由i)还可以推出:
iii) (a,b,c) = (b,c,a) = (c,a,b)
我们还有下面的一条显然的结论:
iv) 若一个矢量a同时垂直于三个不共面矢a1,a2,a3,则a必为零矢量。 下面我们就用上面的1)2)3)来证明外积的分配律。
设r为空间任意矢量,在r·(a×(b+ c))里,交替两次利用3)的ii)、iii)和数积分配律2),就有
r·(a×(b + c))
= (r×a)·(b+ c)
= (r×a)·b+ (r×a)·c
= r·(a×b) + r·(a×c)
= r·(a×b+ a×c)
移项,再利用数积分配律,得
r·(a×(b+ c) - (a×b+ a×c)) = 0
这说明矢量a×(b+ c) - (a×b+a×c)垂直于任意一个矢量。按3)的iv),这个矢量必为零矢量,即
a×(b+ c) - (a×b+ a×c) = 0
所以有
a×(b+ c) = a×b+a×c.
证毕

推荐律师服务: 若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询

为你推荐:

下载百度知道APP,抢鲜体验
使用百度知道APP,立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。
扫描二维码下载
×

类别

我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。

说明

0/200

提交
取消

辅 助

模 式