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混合积的计算,向量混合积的运算顺序

时间:2023-04-02来源:华宇考试网·一建作者:一级建造师押题 一级建造师辅导课程
混合积的计算

混合积的计算?

混合积的运算法则:d=(a×b),三重积又称混合积是三个向量相乘的结果。向量空间中,有两种方式将三个向量相乘,得到三重积,分又称作标量三重积和向量三重积。三重积,又称混合积是三个向量相乘的结果。向量空间中,有两种方式将三个向量相乘,得到三重积,分又称作标量三重积和向量三重积。

向量混合积先点乘还是先叉乘?

叉乘点乘混合运算公式:混合积具有轮换对称性:(a,b,c)=(b,c,a)=(c,a,b)=-(a,c,b)=-(c,b,a)=-(b,a,c)。

叉乘点乘混合运算公式

1混合运算公式

混合积具有轮换对称性:(a,b,c)=(b,c,a)=(c,a,b)=-(a,c,b)=-(c,b,a)=-(b,a,c)

在数学中,向量(也称为欧几里得向量、几何向量、矢量),指具有大小(magnitude)和方向的量。它可以形象化地表示为带箭头的线段。箭头所指:代表向量的方向;线段长度:代表向量的大小。与向量对应的量叫做数量(物理学中称标量),数量(或标量)唯有大小,没有方向。

2向量的数量积的性质

a·a=|a|的平方。a⊥b〈=〉a·b=0。a·b|≤|a|·|b|。(该公式证明请看下方具体内容:|a·b|=|a|·|b|·|cosα|因为0≤|cosα|≤1,故此,|a·b|≤|a|·|b|)

3向量的数量积与实数运算的主要不一样点

1.向量的数量积没有满足结合律,即:(a·b)·c≠a·(b·c);比如:(a·b)²≠a²·b²。

2.向量的数量积没有满足消去律,即:由a·b=a·c(a≠0),推不出b=c。

3.|a·b|与|a|·|b|不等价。

4.由|a|=|b|不可以推出a=b,也不可以推出a=-b,但反过来则成立。

4叉乘和点乘的运算法则

点乘

点乘,也叫向量的内积、数量积。从名字中我们就可以看得出来,求下来的结果是一个数。

向量a·向量b=|a||b|cosa,b

在物理学中,已知力与位移求功,其实就是求向量F与向量s的内积,即要用点乘。

叉乘

叉乘,也叫向量的外积、向量积。从名字中我们就可以看得出来,求下来的结果是一个向量,记这个向量为c。

|向量c|=|向量a×向量b|=|a||b|sina,b

向量c的方向与a,b所在的平面垂直,且方向要用“右手法则”判断(用右手的四指先表示向量a的方向,然后手指朝开始心的方向摆动到向量b的方向,大拇指所指的方向就是向量c的方向)。

因为这个原因向量的外积不遵循乘法交换率,因为向量a×向量b=-向量b×向量a在物理学中,已知力与力臂求力矩,就是向量的外积,即叉乘。

为什么向量混合积等于三个向量排成的行列式?

是三个向量的混合积为零; abc=(aXb)·c; 两个向量a,b叉乘,得到第三个向量d,则d垂直a、b所构成平面; 故此,c与a、b共面,则c垂直d点乘为零,即abc=0. 有向量a,b,c,按照混合积的几何意义就可以清楚的知道|(a×b)·c|是以|a|,|b|,|c|为棱的平行六面体体积. 既然,行列式为0,说明体积为0.体积为0可以理解成是高为0,高为0那麼就说明是平面图形,abc共面. 当共面时a×b是与abc所在平面垂直的,那麼a×b与c垂直,故此,点乘为0。 以此混合积(a,b,c)的符号是正还是负主要还是看∠(a×b,c)是锐角还是钝角,即a×b与c是指向a。 b所在平面的同侧还是异侧,这基本上等同于a,b,c三个向量依序构成右手系还是左手系”,而混合积(a,b,c)就是一个三阶行列式。

是三个向量的混合积为零;abc=(aXb)·c;两个向量a,b叉乘,得到第三个向量d,则d垂直a、b所构成平面;故此,c与a、b共面,则c垂直d点乘为零,即abc=0.有向量a,b,c,按照混合积的几何意义就可以清楚的知道|(a×b)·c|是以|a|,|b|,|c|为棱的平行六面体体积.既然,行列式为0,说明体积为0.体积为0可以理解成是高为0,高为0那麼就说明是平面图形,abc共面.当共面时a×b是与abc所在平面垂直的,那麼a×b与c垂直,故此,点乘为0。以此混合积(a,b,c)的符号是正还是负主要还是看∠(a×b,c)是锐角还是钝角,即a×b与c是指向a。b所在平面的同侧还是异侧,这基本上等同于a,b,c三个向量依序构成右手系还是左手系”,而混合积(a,b,c)就是一个三阶行列式。扩展资料举例子:已知以ABC三个向量为棱的平行六面体,怎么算它的体积?向量混合积不会算,清楚V平行六面体=ABC三个向量积的,行列式:解:用向量混合积算.体积V=A点乘(B叉乘C)。设A=(A1,A2,A3)B=(B1,B2,B3)C=(C1,C2,C3)。V=|ABC|=A1B2C2+A2B3C1+A3B1C2-C1B2A3-A2B1C3-A1B3C2。3×3行列式“\”方向的数相乘相加减去“/”方向的数相乘相减。

混合积的计算方式例题?

我们先回到混合积的定义式:

[a b c]=(axb)·c

第一,括号里面是以一个向量作为结果,后面再与外面的向量c进行点积运算,因为这个原因,混合积运算的结果是一个详细的数值(标量)。既然如此那,混合积的坐标表达式是什么呢?混合积是根据叉积和点积的,其实就是常说的说,我们只将点积与叉积的坐标表达式进行整合,完全就能够到处混合积的坐标表达式,促进后面的计算与应用。

为什么三个向量共面混合积为零?

混合积为0说明向量共面,向量是可以平移的,两个向量依然不会能唯一确定一个平面。三个向量的混合积计算的是平行六面体的体积,假设混合积为零说明平行六面体的高为0,以此得出这是一个平面。

三重积,又称混合积是三个向量相乘的结果。向量空间中,有两种方式将三个向量相乘,得到三重积,分又称作标量三重积和向量三重积。设a、b、c是空间中三个向量,则(a×b)·c称为三个向量a、b、c的混合积,记作[abc]或(a,b,c)或(abc)。

是三个向量的混合积为零;abc=(aXb)·c;两个向量a,b叉乘,得到第三个向量d,则d垂直a、b所构成平面;故此,c与a、b共面,,则c垂直d点乘为零,即abc=0.

向量积有交换律吗?

向量的数量积(又称为点乘或内积)满足交换律:a·b=b·a,

这是因为 等号两边都等于|a||b|cosa,b。

三个向量没有数量积运算,比如 a·b·c没有意义:前两个向量的运算结果是一个数,数和向量当中的运算称为“数乘向量”,而数与向量当中不可能进行数量积运算。

三个向量可以进行请看下方具体内容运算:(a·b)c。

高等数学中还需要学习向量的向量积(又称为外积、叉乘等),那时任意有限多个向量当中都可以进行这样的运算;三个向量还能进行向量积与数量积的混合运算。

向量内积有交换律。因为a·b=b·a=|a||b|cosa,b

两个向量的外积等于什么?

把向量外积定义为:|a ×b| = |a|·|b|·sin.方向按照右手法则确定,就是手掌立在a、b所在平面的向量a上,掌心由a转向b的途中,大拇指的方向就是外积的方向。

基本信息

定义

把向量外积定义为:

|a × b| = | a|·| b|·sin a, b.

方向按照右手法则确定,就是手掌立在 a、 b所在平面的向量 a上,掌心向 b,既然如此那,大拇指方向就是垂直于该平面的方向,被规定为外积的方向。

运算

向量外积的代数运算形式为:

| e(i) e(j) e(k)|

a× b=| x(a) y(a) z(a) |

| x(b) y(b) z(b) |

这个行列式,根据第一行展开。 e表示标准单位基。

分配律的几何证明方式很麻烦,大意是用作图的方式验证。有兴趣,请自己参阅参考文献中的证明。

下面给出代数方式。我们假定已经了解了:

1)外积的反对称性:

a× b= - b× a.

这由外积的定义是明显的。

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;,用投影的方式不难得到证明。

3)混合积的性质:

定义( a× b)· c为向量 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)。

以此就推出:

ii) a·( b×c) =b·( c×a) =c·( a×b)

故此,我们可以记 a, b, c的混合积为( a, b, c)

推理

由i)还可以推出:

iii) ( a, b, c)= ( b, c, a)= ( c, a, b)

还有一条结论:

iv) 若一个向量 a同时垂直于三个不共面矢 a1, a2, a3,则a为零向量或高维空间向量。

下面我们就用上面的1)2)3)来证明外积的分配律。

设r为空间任意向量,在 r·[ a×( b + c)]里,交叉替换两次利用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

这说明向量 a×( b + c)- ( a× b + a× c)垂直于任意一个向量。按3)的iv),这个向量必为零向量,即

a×( b + c)- ( a× b + a× c)= 0

故此,有

a×( b + c)= a× b + a× c.

证毕。

三向量的外积

a×( b×c) =( a·c) b-( a·b) c。

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