向量是由n個實數組成的乙個n行1列(n*1)或乙個1行n列(1*n)的有序陣列;
向量的點乘,也叫向量的內積、數量積,對兩個向量執行點乘運算,就是對這兩個向量對應位一一相乘之後求和的操作,點乘的結果是乙個標量。
對於向量a和向量b:
a和b的點積公式為:
要求一維向量a和向量b的行列數相同。
點乘的幾何意義是可以用來表徵或計算兩個向量之間的夾角,以及在b向量在a向量方向上的投影,有公式:
推導過程如下,首先看一下向量組成:
定義向量:
根據三角形餘弦定理有:
根據關係c=a-b(a、b、c均為向量)有:
即: 向量a,b的長度都是可以計算的已知量,從而有a和b間的夾角θ:
根據這個公式就可以計算向量a和向量b之間的夾角。從而就可以進一步判斷這兩個向量是否是同一方向,是否正交(也就是垂直)等方向關係,具體對應關係為:
a·b>0 方向基本相同,夾角在0°到90°之間
a·b=0 正交,相互垂直
a·b<0 方向基本相反,夾角在90°到180°之間
叉乘公式
兩個向量的叉乘,又叫向量積、外積、叉積,叉乘的運算結果是乙個向量而不是乙個標量。並且兩個向量的叉積與這兩個向量組成的座標平面垂直。
對於向量a和向量b:
a和b的叉乘公式為:
其中:
根據i、j、k間關係,有:
在三維幾何中,向量a和向量b的叉乘結果是乙個向量,更為熟知的叫法是法向量,該向量垂直於a和b向量構成的平面。
在3d影象學中,叉乘的概念非常有用,可以通過兩個向量的叉乘,生成第三個垂直於a,b的法向量,從而構建x、y、z座標系。如下圖所示:
在二維空間中,叉乘還有另外乙個幾何意義就是:axb等於由向量a和向量b構成的平行四邊形的面積。
向量:u=(u1,u2,u3) v=(v1,v2,v3)
叉積公式:u x v =
點積公式:u * v = u1v1+u2v2+u3v33=lul*lvl*cos(u,v)
對於向量的運算,還有兩個「乘法」,那就是點乘和叉乘了.點乘的結果就是兩個向量的模相乘,然後再與這兩個向量的夾角的余弦值相乘.或者說是兩個向量的各個分量分別相乘的結果的和.很明顯,點乘的結果就是乙個數,這個數對我們分析這兩個向量的特點很有幫助.如果點乘的結果為0,那麼這兩個向量互相垂直;如果結果大於0,那麼這兩個向量的夾角小於90度;如果結果小於0,那麼這兩個向量的夾角大於90度.對於叉乘,它的運算公式令人頭暈,我就不說了,大家看下面的公式自己領悟吧……
向量c的方向與a,b所在的平面垂直,且方向要用「右手法則」判斷(用右手的四指先表示向量a的方向,然後手指朝著手心的方向擺動到向量b的方向,大拇指所指的方向就是向量c的方向).
若向量a=(a1,b1,c1),向量b=(a2,b2,c2),
則 向量a·向量b=a1a2+b1b2+c1c2
向量a×向量b=
| i j k|
|a1 b1 c1|
|a2 b2 c2|
=(b1c2-b2c1,c1a2-a1c2,a1b2-a2b1)
(i、j、k分別為空間中相互垂直的三條座標軸的單位向量).
叉乘的意義就是通過兩個向量來確定乙個新的向量,該向量與前兩個向量都垂直
向量點乘與向量叉乘的意義
今天學習opengl的時候,看到教程上面光照部分關於向量乘積之間的的 由於之前沒有好好學習數學,所以感到十分的懵逼,在網上看了乙個部落格之後感到豁然開朗。這是部落格原文 向量點乘與叉乘的幾何意義。我主要是為了方便自已以後新增和查詢。向量的點積公式為 a b a b cos 點積的結果是數量而不是向量...
點乘和叉乘及其物理意義(C STL實現)
一些錯誤觀念的澄清,比如數學意義上的點積和叉積並不對應matlab程式中的.按位相乘 和 矩陣乘法 內積的物理意義 叉積的意義 如何使用c 語言 stl容器,運算子過載 又叫點乘,點積 dot product 數量積,顧名思義得到的是乙個標量 scalar 向量 x x 1,x2 x n 和y y1...
點積與叉積
點積和叉積 1 點積 設點座標a x1,y1 b x2,y2 c x3,y3 d x4,y4 向量ab x2 x1,y2 y1 xab,yab ab sqrt xab 2 yab 2 向量cd x4 x3,y4 y3 xcd,ycd cd sqrt xcd 2 ycd 2 向量ab與向量cd的點積為...