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法向量叉乘公式

法向量叉乘公式

在三维空间中,两个向量的叉乘(也称为外积或向量积)是一个新的向量,这个向量垂直于原来的两个向量,并且其方向由右手定则确定。具体地,如果 \\( \\mathbf{n_1} = (a_1, a_2, a_3) \\) 和 \\( \\mathbf{n_2} = (b_1, b_2, b_3) \\) 是两个三维向量,它们的叉乘 \\( \\mathbf{n_1} \\times \\mathbf{n_2} \\) 可以通过以下公式计算:

\\[ \\mathbf{n_1} \\times \\mathbf{n_2} = \\left( n_{12} \\cdot n_{23} - n_{13} \\cdot n_{22}, n_{13} \\cdot n_{21} - n_{11} \\cdot n_{23}, n_{11} \\cdot n_{22} - n_{12} \\cdot n_{21} \\right) \\]

其中 \\( n_{ij} \\) 表示向量 \\( \\mathbf{n_1} \\) 的第 \\( i \\) 个分量和第 \\( j \\) 个分量的乘积。

这个结果向量的大小可以通过下面的公式计算:

\\[ |\\mathbf{n_1} \\times \\mathbf{n_2}| = | \\mathbf{n_1} | \\cdot | \\mathbf{n_2} | \\cdot \\sin \\theta \\]

其中 \\( \\theta \\) 是向量 \\( \\mathbf{n_1} \\) 和 \\( \\mathbf{n_2} \\) 之间的夹角。

需要注意的是,叉乘不满足交换律,即 \\( \\mathbf{n_1} \\times \\mathbf{n_2} = - \\mathbf{n_2} \\times \\mathbf{n_1} \\)。

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