欢迎光临

点积 向量和点乘的区别

向量点乘和叉乘的区别是,两者的运算结果不同;两者的应用范围不同;两者的概述不同。

点乘的运算结果是得到的结果为一个标量,叉乘的运算结果是为一个向量而不是一个标量;点乘的应用范围是线性代数,叉乘的应用范围是其应用也十分广泛,通常应用于物理学光学和计算机图形学中;点乘的概述是点积在数学中又称数量,积是指接受在实数r上的两个向量并返回一个实数值标量的二元运算。

向量x乘和点乘的区别是:向量x乘是数乘向量,即实数和向量相乘,其结果仍然是向量; 而点乘是向量乘以向量,其结果是一个实数。

点积

两个向量a= [a1, a2,, an]和b = [b1, b2,, bn]的点积定义为:

a·b=a1b1+a2b2++anbn。

使用矩阵乘法并把(纵列)向量当作n×1矩阵,点积还可以写为:

a·b=(a^T)*b,这里的a^T指示矩阵a的转置。

中文名点积

外文名dotproduct; scalarproduct

别名标量积、数量积、内积

运算类型二元运算

点积的三个值u、v、u,v夹角的余弦

点积的值u,v的点积=|u||v|cos<u,v>

应用学科线性代数

定义点积有两种定义方式:代数方式和几何方式。通过在欧氏空间中引入笛卡尔坐标系,向量之间的点积既可以由向量坐标的代数运算得出,也可以通过引入两个向量的长度和角度等几何概念来求解。

点积广义定义在一个向量空间V中,定义在上的正定对称双线性形式函数即是V的数量积,而添加有一个数量积的向量空间即是内积空间。

点积代数定义设二维空间内有两个向量 和 ,定义它们的数量积(又叫内积、点积)为以下实数:

更一般地,n维向量的内积定义如下:

几何定义

设二维空间内有两个向量和,和表示向量a和b的大小,它们的夹角为,则内积定义为以下实数:

该定义只对二维和三维空间有效。

这个运算可以简单地理解为:在点积运算中,第一个向量投影到第二个向量上(这里,向量的顺序是不重要的,点积运算是可交换的),然后通过除以它们的标量长度来标准化。这样,这个分数一定是小于等于1的,可以简单地转化成一个角度值。

点积

定义的等价性以三维空间为例子。

①几何定义推导代数定义

设,,根据向量坐标的意义可知

根据点乘的分配律得

所以

注意:点乘的分配律在空间内可通过几何证明,无需借助向量关系,因此不属于循环推导。

点乘分配律的几何证明:

(a+b)·c=a·c+b·c

c=0时上式是成立的;

c≠0时,(a+b)·c=|c|*Prjc(a+b)=|c|(Prjc(a)+Prjc(b))=|c|*Prjc(a)+|c|*Prjc(b)=a·c+b·c

②代数定义推导几何定义

设它们的终点分别为和,原点为O,夹角为。则

在△OAB中,由余弦定理得:

利用距离公式对这个等式稍作处理,得

点积去括号、合并得

赞(0)
版权声明:本文内容/及图片/由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭/侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 yangcongsoon@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。17攻略 » 点积 向量和点乘的区别