python向量积运算,求向量乘积的公式
向量的内积(点积)
定义
一般来说,向量的内积(点积/量积)。对两个向量进行点乘,就是将这两个向量的对应位一一相乘,然后求和,如下图。对于矢量A和矢量B:
a和b的点积公式为:
这里要求一维向量A和向量B具有相同的行数和列数。注意:点乘的结果是一个标量(数量而不是矢量)
定义:两个向量A和B的内积为A B= A B COS(A,B),特别是0 a=a 0=0;如果a和b是非零向量,则a和b**** *正交的充要条件是a b=0。
向量内积的性质;
a^20;当a^2=0时,一定有a=0。(正定性)
冷篮球(对称)
( A b) C= A C b C,对任意实数,成立。(线性)
cos(a,b)=a b/(ab)。
a b a b ,等号只有在A和B共线时才有效。
向量内积的几何意义
内积(点积)的几何意义包括:
或者计算两个向量之间的角度。
B向量在A向量方向上的投影
有公式:
推导过程如下。首先看矢量构成:
定义向量c:
根据三角余弦定理(其中A、B、C为向量,下同),有:
根据关系c=a-b,有:
即:
花痴的秋天 b cos ()
向量A和B的长度是可以计算的已知量,因此A和B之间的角度为:
=arccos(时尚香水b)
此外,可以判断这两个向量是在同一方向还是正交(即垂直)和其他方向。具体的对应关系是:
0 方向基本一致,夹角在0 ~ 90之间。
AB=0 正交且互相垂直
0aB0方向基本相反,夹角在90 ~ 180之间。
向量的外积(叉积)
定义
一般来说,两个向量的外积,也称为叉积和叉积叉积,会产生一个向量而不是一个标量。并且这两个向量的外积垂直于由这两个向量组成的坐标平面。
定义:向量A和B的外积ab是长度等于 A B = A B sin(A,B)的向量,其方向与A和B正交,并且,(A,B,AB)构成右手系。
特别地,0a=a0=0。另外,对于任意向量a,aa=0。
对于矢量a和矢量b:
a和b的外积公式为:
其中包括:
根据I、J和K之间的关系,有:
向量外积的性质
A b=-b a .(反对称)
(a b) c=(a c) (b c)。(线性)
向量外积的几何意义
在三维几何中,向量A和向量B的外积的结果是一个向量。更通俗的说法是法向量,垂直于向量A和b形成的平面。
在3D图像中,外部产品的概念非常有用。通过两个向量的外积,可以生成垂直于A,B的第三法向量,从而可以构造X,Y,Z的坐标系。如下图所示:
在二维空间中,外积还有另一个几何意义:ab在数值上等于向量A和向量B组成的平行四边形的面积。
参考
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