【解析几何笔记】9. 向量的内积运算

news2024/9/21 22:26:39

9. 向量的内积运算

定义:有向量 α , β \pmb{\alpha},\pmb{\beta} α,β α ⋅ β = ∣ α ∣ ∣ β ∣ ⋅ cos ⁡ < α , β > \pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}=|\pmb{\alpha}||\pmb{\beta}|\cdot\cos<\pmb{\alpha},\pmb{\beta}> αβ=α∣∣βcos<α,β>(结果是一个数)

  • α ⋅ β = 0 ⇔ α ⊥ β \pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}=0\Leftrightarrow\pmb{\alpha}\bot\pmb{\beta} αβ=0αβ
  • α ⋅ α = ∣ α ∣ 2 ⇒ α ⋅ α \pmb{\alpha}\cdot\pmb{\alpha}=|\pmb{\alpha}|^{2}\Rightarrow\sqrt{\pmb{\alpha}\cdot\pmb{\alpha}} αα=α2αα
  • < α , β > = arccos ⁡ α ⋅ β ∣ α ∣ ∣ β ∣ <\pmb{\alpha},\pmb{\beta}>=\arccos\frac{\pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}}{|\pmb{\alpha}||\pmb{\beta}|} <α,β>=arccosα∣∣βαβ
  • 【交换律】 α ⋅ β = β ⋅ α \pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}=\pmb{\beta}\cdot\pmb{\alpha} αβ=βα
  • P β α = ∣ α ∣ cos ⁡ < α , β > β 0 = ∣ α ∣ cos ⁡ < α , β > β ∣ β ∣ ⇒ α ⋅ β = P β α β 0 ∣ β ∣ P_{\pmb{\beta}}\pmb{\alpha}=|\alpha|\cos<\pmb{\alpha},\pmb{\beta}>\pmb{\beta}_{0}=|\alpha|\cos<\pmb{\alpha},\pmb{\beta}>\frac{\pmb{\beta}}{|\pmb{\beta}|}\Rightarrow\pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}=\frac{P_{\pmb{\beta}}\pmb{\alpha}}{\pmb{\beta}_{0}}|\pmb{\beta}| Pβα=αcos<α,β>β0=αcos<α,β>ββαβ=β0Pβαβ
  • 【定理1.3】内积具有双线性性
    (1) α ⋅ ( β + γ ) = α ⋅ β + α ⋅ γ \pmb{\alpha}\cdot(\pmb{\beta}+\pmb{\gamma})=\pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}+\pmb{\alpha}\cdot\pmb{\gamma} α(β+γ)=αβ+αγ
    ( α + γ ) ⋅ β = α ⋅ β + γ ⋅ α (\pmb{\alpha}+\pmb{\gamma})\cdot\pmb{\beta}=\pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}+\pmb{\gamma}\cdot\pmb{\alpha} (α+γ)β=αβ+γα
    (2) α ⋅ ( λ β ) = λ α β = ( λ α ) β \pmb{\alpha}\cdot(\lambda \pmb{\beta})=\lambda \pmb{\alpha}\pmb{\beta}=(\lambda\pmb{\alpha})\pmb{\beta} α(λβ)=λαβ=(λα)β
    【证】(1) ( α + γ ) ⋅ β = P β ( α + γ ) β 0 ∣ β ∣ = P β α + P β γ β 0 ∣ β ∣ ( β 0 与分母的向量都平行 ) = P β α β 0 + P β γ β 0 = α ⋅ β + α ⋅ γ (\pmb{\alpha}+\pmb{\gamma})\cdot\pmb{\beta}=\frac{P_{\pmb{\beta}}(\pmb{\alpha}+\pmb{\gamma})}{\pmb{\beta}_{0}}|\pmb{\beta}|=\frac{P_{\pmb{\beta}}\pmb{\alpha}+P_{\pmb{\beta}}\pmb{\gamma}}{\pmb{\beta}_{0}}|\pmb{\beta}|(\pmb{\beta}_{0}与分母的向量都平行)=\frac{P_{\pmb{\beta}}\pmb{\alpha}}{\pmb{\beta}_{0}}+\frac{P_{\pmb{\beta}}\pmb{\gamma}}{\pmb{\beta}_{0}}=\pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}+\pmb{\alpha}\cdot\pmb{\gamma} (α+γ)β=β0Pβ(α+γ)β=β0Pβα+Pβγβ(β0与分母的向量都平行)=β0Pβα+β0Pβγ=αβ+αγ
    (2) ( λ α ) ⋅ β = P β λ α β 0 ∣ β ∣ = λ p β α β 0 ∣ β ∣ = λ α β (\lambda\pmb{\alpha})\cdot\pmb{\beta}=\frac{P_{\pmb{\beta}}{\pmb{\lambda \pmb{\alpha}}}}{\pmb{\beta}_{0}}|\pmb{\beta}|=\frac{\lambda p_{\pmb{\beta}}\pmb{\alpha}}{\pmb{\beta}_{0}}|\pmb{\beta}|=\lambda \pmb{\alpha}\pmb{\beta} (λα)β=β0Pβλαβ=β0λpβαβ=λαβ

【例】用向量的内积来证明余弦定理。

【例1.12】

9.1 内积的坐标计算公式

有空间仿射坐标系 [ O : e 1 , e 2 , e 3 ] [O:\pmb{e}_{1},\pmb{e}_{2},\pmb{e}_{3}] [O:e1,e2,e3] α = ( a 1 , a 2 , a 3 ) , β = ( b 1 , b 2 , b 3 ) \pmb{\alpha}=(a_{1},a_{2},a_{3}),\pmb{\beta}=(b_{1},b_{2},b_{3}) α=(a1,a2,a3),β=(b1,b2,b3) α = a 1 e 1 + a 2 e 2 + a 3 e 3 , β = b 1 e 1 + b 2 e 2 + b 3 e 3 \pmb{\alpha}=a_{1}\pmb{e}_{1}+a_{2}\pmb{e}_{2}+a_{3}\pmb{e}_{3},\pmb{\beta}=b_{1}\pmb{e}_{1}+b_{2}\pmb{e}_{2}+b_{3}\pmb{e}_{3} α=a1e1+a2e2+a3e3,β=b1e1+b2e2+b3e3
α ⋅ β = ( a 1 e 1 + a 2 e 2 + a 3 e 3 ) ( b 1 e 1 + b 2 e 2 + b 3 e 3 ) = a 1 b 1 e 1 2 + a 1 b 1 e 1 e 2 + a 1 b 3 e 1 e 3 + a 2 b 1 e 1 e 2 + a 2 b 2 e 2 2 + a 2 b 3 e 2 e 3 + a 3 b 1 e 1 e 3 + a 3 b 2 e 2 e 3 + a 3 b 3 e 3 2 \pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}=(a_{1}\pmb{e}_{1}+a_{2}\pmb{e}_{2}+a_{3}\pmb{e}_{3})(b_{1}\pmb{e}_{1}+b_{2}\pmb{e}_{2}+b_{3}\pmb{e}_{3})=a_{1}b_{1}\pmb{e}_{1}^{2}+a_{1}b_{1}\pmb{e}_{1}\pmb{e}_{2}+a_{1}b_{3}\pmb{e}_{1}\pmb{e}_{3}+a_{2}b_{1}\pmb{e}_{1}\pmb{e}_{2}+a_{2}b_{2}\pmb{e}_{2}^{2}+a_{2}b_{3}\pmb{e}_{2}\pmb{e}_{3}+a_{3}b_{1}\pmb{e}_{1}\pmb{e}_{3}+a_{3}b_{2}\pmb{e}_{2}\pmb{e}_{3}+a_{3}b_{3}\pmb{e}_{3}^{2} αβ=(a1e1+a2e2+a3e3)(b1e1+b2e2+b3e3)=a1b1e12+a1b1e1e2+a1b3e1e3+a2b1e1e2+a2b2e22+a2b3e2e3+a3b1e1e3+a3b2e2e3+a3b3e32
[ O : e 1 , e 2 , e 3 ] [O:\pmb{e}_{1},\pmb{e}_{2},\pmb{e}_{3}] [O:e1,e2,e3]是直角坐标系, e i ⊥ e j ( i ≠ j ) , ∣ e i ∣ = 1 ⇔ e i e j = 0 ( i ≠ j ) , e i 2 = 1 \pmb{e}_{i}\bot\pmb{e}_{j}(i\ne j),|\pmb{e}_{i}|=1\Leftrightarrow \pmb{e}_{i}\pmb{e}_{j}=0(i\ne j),\pmb{e}_{i}^{2}=1 eiej(i=j),ei=1eiej=0(i=j),ei2=1,则 α ⋅ β = ( a 1 e 1 + a 2 e 2 + a 3 e 3 ) ( b 1 e 1 + b 2 e 2 + b 3 e 3 ) = a 1 b 1 + a 2 b 2 + a 3 b 3 \pmb{\alpha}\cdot\pmb{\beta}=(a_{1}\pmb{e}_{1}+a_{2}\pmb{e}_{2}+a_{3}\pmb{e}_{3})(b_{1}\pmb{e}_{1}+b_{2}\pmb{e}_{2}+b_{3}\pmb{e}_{3})=a_{1}b_{1}+a_{2}b_{2}+a_{3}b_{3} αβ=(a1e1+a2e2+a3e3)(b1e1+b2e2+b3e3)=a1b1+a2b2+a3b3
【例14】有正四面体

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。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。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2079058.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Commons Lang库中,StringUtils.isBlank()和StringUtils.isEmpty()区别

在Apache Commons Lang库中&#xff0c;StringUtils.isBlank()和StringUtils.isEmpty()方法都是用来判断字符串是否为空或者空白的。它们的主要区别在于处理空格的方式上。 StringUtils.isEmpty(String str): 这个方法会返回true当字符串为null或者长度为0时。也就是说&#xf…

自动化测试和性能测试面试题精选(含答案)

前言 今天分享软件测试工程师常见的面试题&#xff0c;主要来源于个人面试遇到的、网络搜集&#xff08;完善&#xff09;、工作日常讨论等&#xff0c;分为以下十个部分&#xff0c;供大家参考。如有错误的地方&#xff0c;欢迎指正。有更多的面试题或面试中遇到的坑&#xf…

javacv-ffmpeg ProcessBuilder实现对图片的旋转

javacv-ffmpeg ProcessBuilder实现对图片的旋转&#xff0c;最近需要处理很多图片&#xff0c;量有点多&#xff0c;所以不能一个一个去编辑旋转图片&#xff0c;所以写一个工具类&#xff0c;实现对图片的旋转 maven配置文件&#xff0c;加上对ffmpeg的依赖&#xff0c;由于f…

读论文《SHOW-O》8.22发布的贼强的大模型多模态理解和生成解决方案

全名&#xff1a;Show-o: One Single Transformer to Unify Multimodal Understanding and Generation 8月22发表的&#xff0c;一个名为Show-o的统一变换器&#xff08;transformer&#xff09; 论文地址&#xff1a;2408.12528v2 (arxiv.org) 项目地址&#xff1a;GitHub …

开放式耳机有哪些优点?开放式耳机推荐

开放式耳机&#xff0c;相较于封闭式耳机&#xff0c;以其独特的声学设计和佩戴体验&#xff0c;为用户带来了更加自然流畅的听觉享受。以下是开放式耳机几个显著优点&#xff1a; 宽广的音场与深度&#xff1a;开放式耳机最大的魅力之一在于它们能够模拟出更加宽广和深邃的音场…

P1533 可怜的狗狗

*原题链接* 题意&#xff1a;m次询问区间[l,r]中第k大的数&#xff0c;各询问区间互不相交。 这道题的解法可谓是八仙过海&#xff0c;而我看到询问区间[l,r]中第k大的数&#xff0c;直接就想到了权值线段树(本蒟蒻不会更高级的数据结构了)&#xff0c;权值线段树维护区间中数…

Python编写BC260Y TCP数据收发压力测试脚本

Python编写BC260Y TCP数据收发压力测试脚本 使用BC260Y的TCP AT命令发送数据时&#xff0c;能够在数据中带有’\r\n’&#xff08;回车换行&#xff09;&#xff0c;而其他模组会将’\r\n’当做AT命令处理的结束符&#xff0c;例如EC800E&#xff0c;为了验证TCP数据中带有’\r…

Zoom iOS 转录例子

一、在zoom marketplace创建通用app&#xff0c;zoom-recall 详见Zoom会议机器人转写例子-CSDN博客 二、mac下按照Xcode&#xff0c;创建APP项目meetingbot4ios 三、本实用的SDK为MobileRTC&#xff0c;即Meeting SDK的iOS版本 四、依赖如下&#xff1a; MobileRTC和Crypto…

Swift-UITableView列表动态设置高度,根据不同的内容长度,设置heightForRowAt

此篇文章主要阐述如何利用swift语言&#xff0c;实现返回内容不同长度文本的高度&#xff0c;比如第一个列表文字1行&#xff0c;只需要50像素高度&#xff0c;第二个列表文字超出了1行&#xff0c;如2行&#xff0c;那么就自动调整这个单元文本的高度&#xff1b; 用MVC实现&…

给房子“养老”,你准备好了吗?

文&#xff5c;琥珀食酒社 作者 | 积溪 真崩不住了啊 一觉醒来 朋友圈被房屋养老金刷屏了 有人说买房如买“爹”&#xff0c;真的好费钱 有的说咱自己的养老还没着落呢 未来还得给房子养老&#xff1f; 当然&#xff0c;这事已经被辟谣了 说公共账户不需要咱老百姓额外…

力扣经典题目之->相同的树(递归判断两颗二叉树是否相同)

一&#xff1a;题目 二&#xff1a;代码 三&#xff1a;递归展开 第一种模型&#xff1a; 递归展开图&#xff1a; 左&#xff1a; 右&#xff1a; 第二种模型及其递归展开图&#xff1a; 解释&#xff1a; 递归思路即&#xff1a;根相同&#xff0c;左子树相同&#xff0c;…

cdga|制造业、工程设计行业、创投行业的数据治理痛点与解决方案

在当今数字化时代&#xff0c;数据已成为企业核心资产&#xff0c;数据治理成为推动企业数字化转型和高质量发展的关键。然而&#xff0c;不同行业在数据治理过程中面临着不同的痛点与挑战。 今天小编来和大家聊聊制造业、工程设计行业、创投行业的数据治理痛点进行详细分析&a…

【java计算机毕设】网上商城MySQL springcloud vue HTML maven项目设计源码带项目报告PPT 前后端可分离也可不分离

目录 1项目功能 2项目介绍 3项目地址 1项目功能 【java计算机毕设】网上商城MySQL springcloud vue HTML maven项目设计源码带项目报告PPT 前后端可分离也可不分离 2项目介绍 系统功能&#xff1a; 网上商城包括管理员、用户两种角色。 管理员功能包括个人中心模块用于修改…

Java | Leetcode Java题解之第375题猜数字大小II

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; class Solution {public int getMoneyAmount(int n) {int[][] f new int[n 1][n 1];for (int i n - 1; i > 1; i--) {for (int j i 1; j < n; j) {f[i][j] j f[i][j - 1];for (int k i; k < j; k) {f[i][j] Math.min(f[…

leetcode 560 和为k 的子数组

leetcode 560 和为k 的子数组 正文一般解法字典方法 正文 一般解法 class Solution:def subarraySum(self, nums: List[int], k: int) -> int:number 0for i in range(len(nums)):for j in range(i , len(nums)):if sum(nums[i:j 1]) k:number 1return number上述方法虽…

北斗卫星导航系统的应用落地,改变未来出行方式

近年来&#xff0c;随着北斗卫星导航系统在全球范围内的部署和完善&#xff0c;它的应用范围不断扩大&#xff0c;正逐渐成为数字化出行时代的重要基础设施。从智能导航到车联网&#xff0c;从航空导航到陆地测绘&#xff0c;北斗卫星导航系统的应用正在深入各个领域&#xff0…

视频单条剪、脚本靠手写?云微客开启海量视频时代

老板们注意了&#xff0c;现在已不再是视频单条剪&#xff0c;脚本靠手写的时代&#xff01;在这个信息爆炸的时代&#xff0c;短视频已经成为了现代信息传播和娱乐消费的重要载体&#xff0c;那么我们该如何高效、快速地制作出大量高质量的短视频内容呢&#xff1f;这就需要云…

TRIZ理论在手术机器人功能区设计中的应用

TRIZ&#xff0c;全称为“Theory of Inventive Problem Solving”&#xff0c;是一套系统化地分析和解决复杂问题的理论工具。它不仅能够预测技术系统的发展趋势&#xff0c;还能提供一套高效的问题解决策略&#xff0c;帮助设计师突破思维定势&#xff0c;实现突破性创新。在手…

视频转换成MP3怎么转?这里有快速转换通道

视频转换成MP3怎么转&#xff1f;在数字化时代&#xff0c;视频和音频内容无处不在&#xff0c;我们时常需要将视频中的音频提取出来&#xff0c;以便在特定场合下单独播放或编辑。将视频转换成MP3音频格式是一种常见且实用的需求。为了帮助你轻松实现这一操作&#xff0c;本文…

openlayers10+vue3+ts

在 Vue 3 应用程序中使用 Vite 工具链和 OpenLayers10 创建一个简单的地图实例&#xff0c;并实现一些基础的地图交互功能。 Demo 地图初始化 底图加载与切换 GeoJSON 数据的加载与导出 绘制功能 轨迹回放功能 使用 VectorLayer postrender 实现丝滑的轨迹运动效果。