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向量积(叉积)计算器

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最后更新: · 公式与示例已人工校对

两个三维向量确定一个平面,它们的叉积给出这个平面的法向量,长度还等于两向量张成的平行四边形面积。判断两个面是否垂直、写平面方程、求旋转轴方向,都绕不开叉积。本页按分量填写两组数,输出 A 与 B 各分量两两组合成的有序对,配合下面的叉积公式核对分量配对有没有漏项很方便。

使用方法

  1. 在 A 框里按 x、y、z 的顺序输入第一个向量的三个分量,用英文逗号分隔,例如 1,2,3。
  2. 在 B 框里同样输入第二个向量,例如 4,5,6。
  3. 点计算,A x B 框会列出两组分量两两组合成的有序对;叉积的三个分量按公式手算后再用这些配对逐项核对。

计算公式

叉积定义 A × B = (a2b3 − a3b2, a3b1 − a1b3, a1b2 − a2b1) a1a2a3 为 A 的三个分量,b1b2b3 为 B 的三个分量
叉积的模 |A × B| = |A| × |B| × sinθ θ 为两向量夹角,模等于平行四边形面积
与点积的关系 |A × B|² + (A · B)² = |A|² × |B|² 拉格朗日恒等式,可用来验算
分量配对 输出为 (a_i, b_j) 的九种有序对 i、j 分别取 1 到 3,对应页面列出的组合

计算示例

A 等于 (1, 2, 3),B 等于 (4, 5, 6),求叉积
  1. 第一分量:2 × 6 − 3 × 5 = 12 − 15 = −3
  2. 第二分量:3 × 4 − 1 × 6 = 12 − 6 = 6
  3. 第三分量:1 × 5 − 2 × 4 = 5 − 8 = −3
  4. 三个分量合起来是 (−3, 6, −3)
结果:(−3, 6, −3)
验算上例的模与点积
  1. A · B = 1×4 + 2×5 + 3×6 = 32
  2. |A|² = 14,|B|² = 77,两者相乘得 1078
  3. |A × B|² = 9 + 36 + 9 = 54
  4. 54 + 32² = 54 + 1024 = 1078,恒等式成立,模约 7.348
结果:叉积模约 7.348,恒等式两边相等

要点与常见误区

常见问题

叉积和点积有什么不同?
点积得到标量,衡量两个方向有多一致;叉积得到向量,方向垂直于两者所在的平面,模等于平行四边形面积。
为什么 A × B 一定垂直于 A?
把叉积各分量代回点积展开,同类项恰好相消得 0,点积为 0 就说明夹角是 90 度。
二维向量有叉积吗?
可以定义成标量 a1b2 − a2b1,它的绝对值等于平行四边形面积,正负号表示两个向量的旋转方向。

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