二維向量之間一些運算的含義


二維:a向量(x1,y1),b向量(x2,y2)

三維:a向量(x1,y1,z1),b向量(x2,y2,z2)

 

1、判斷點位於直線右側、左側、落在直線上

x1*y1-x2*y1>0,C在直線AB左側

x1*y1-x2*y1=0,C在直線AB上

x1*y1-x2*y1<0,C在直線AB右側

 

2、判斷直線平行或者垂直

二維:

平行:x1*y2-x2*y1=0

垂直:x1*x2+y1*y2=0

 

三維:

向量法a(x1,y1,z1) b(x2,y2,z2)

平行:x1/x2=y1/y2=z1/z2=k

垂直:a*b=x1x2+y1y2+z1z2=0

3、向量法求直線交點坐標

a向量(x1-x2,y1-y2),b向量(x3-x4,y3-y4)。一共四個點(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4)

分母為 0 時表示直線平行或者重合。
線段、射線的話需要額外判斷交點「在不在外面」。

原理我也不太清楚,我是在知乎上看到的:https://www.zhihu.com/question/38642943?sort=created

 

4、二維向量的點積

a*b = x1*x2+y1*y2

點積的幾何意義:向量a在b上面的投影。注意,這里也說明了點積的結果為常量,而非向量:

 

三維向量的點積:

a*b = x1*x2+y1*y2+z1*z2

點乘的幾何意義是可以用來表征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。

 

5、二維向量的叉積

1)其模等於兩個向量所組成的平行四邊形的面積。計算公式:x1*y2-x2*y1

2)方向為垂直於兩個向量所在平面。

所以叉積和點積不一樣,叉積的結果是向量,而不是常量。

 

三維向量的叉積:

 

向量i=(1,0,0)

向量j=(0,1,0)

向量k=(0,0,1)

 

a*b的向量=(y1*z2-y2*z1,-(x1*z2-x2*z1),x1*y2-x2*y1)

在三維幾何中,向量a和向量b的叉乘結果是一個向量,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。


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