0:00:00.070,0:00:02.080 到现在为止 0:00:02.080,0:00:03.530 我告诉大家的关于点乘和叉乘的 0:00:03.530,0:00:06.440 只是作为定义 用向量长度乘以 0:00:06.440,0:00:07.960 夹角余弦 0:00:07.960,0:00:09.900 或者正弦 0:00:09.900,0:00:12.600 但是如果题目给条件不是直观的向量呢? 0:00:12.600,0:00:14.400 如果题目件没有给出夹角θ呢? 0:00:14.400,0:00:17.200 这时应该怎样计算点乘和叉乘呢? 0:00:17.200,0:00:19.200 好吧 我先给出 0:00:19.200,0:00:20.060 之前介绍过的各自的定义式 0:00:20.060,0:00:26.860 假设a点乘b 0:00:26.860,0:00:31.270 要用a的模乘b的模再 0:00:31.270,0:00:33.400 乘以夹角余弦 0:00:33.400,0:00:37.830 a x b将等于 0:00:37.830,0:00:41.710 a的模乘以b的模再 0:00:41.710,0:00:44.150 乘以夹角正弦 0:00:44.150,0:00:47.110 所以它们的垂直投影- 0:00:47.110,0:00:48.810 再乘以 0:00:48.810,0:00:51.100 跟两向量都正交的单位法向量 0:00:51.100,0:00:52.930 至于这个 0:00:52.930,0:00:55.300 单位法向量的方向 0:00:55.300,0:00:56.360 你可以用右手定则知道 0:00:56.360,0:00:59.920 但如果我们没有θ值 0:00:59.920,0:01:01.580 没有向量夹角怎么办呢? 0:01:01.580,0:01:07.590 如果只告诉你向量a 0:01:07.590,0:01:10.450 而且是向量a的工程表示符号 要怎么办呢? 0:01:10.450,0:01:11.610 工程表示符号就是 0:01:11.610,0:01:13.540 把向量 用其在x y z方向 0:01:13.540,0:01:16.070 分解以后得到的三个分量大小来表示 0:01:16.070,0:01:22.020 假设a是5i(式子未完)-- 0:01:22.020,0:01:25.310 i就是在x方向的单位向量 0:01:25.310,0:01:33.400 a是5i-6j+3k 0:01:34.070,0:01:36.720 i j k是x y z方向上的 0:01:36.720,0:01:38.430 单位向量 0:01:38.430,0:01:41.450 5是x方向上a的长度 0:01:41.450,0:01:43.360 -6是y方向的分量 0:01:43.360,0:01:46.040 3是z方向的分量 0:01:46.040,0:01:47.340 其实可以画图表示 0:01:47.340,0:01:49.470 实际上我正在找一个图形计算器 0:01:49.470,0:01:51.200 借助它我就可以给大家在视频里展示各种图形了 0:01:51.200,0:01:52.350 让大家有更直观的感觉 0:01:52.350,0:01:53.660 好 假设这就是大家得到的所有的有用条件 0:01:53.660,0:02:00.500 至于b 我再编几个数 0:02:00.500,0:02:03.040 b是-2i(未完) 0:02:03.040,0:02:05.660 当然现在这些都是在三维空间内讨论的 0:02:14.400,0:02:15.510 你可以自己画图看一下 0:02:15.510,0:02:18.150 显然 如果这就是你得到的问题 0:02:18.150,0:02:21.590 并且你要是在电脑仿真中 0:02:21.590,0:02:22.740 模拟这些向量 0:02:22.740,0:02:23.600 你应该会这么做: 0:02:23.600,0:02:25.400 你会把向量分解成x y z三个分量 0:02:25.400,0:02:27.000 因为如果要是做向量相加运算 0:02:27.000,0:02:28.800 只需要分别把各分量相加即可 0:02:28.800,0:02:29.980 但如果要做叉乘或点乘的话 0:02:29.980,0:02:32.090 要怎么相乘呢? 0:02:32.090,0:02:34.540 在这里我不给大家证明原理 0:02:34.540,0:02:35.700 只是告诉大家怎么做 0:02:35.700,0:02:37.700 点乘非常简单 0:02:37.700,0:02:39.430 如果向量是用这种方式给的 0:02:39.430,0:02:41.140 其实还有另一种书写方法 0:02:41.140,0:02:42.700 还可以写在括号里 0:02:42.700,0:02:47.490 有时候可以把这写成(5,-6,3) 0:02:47.490,0:02:50.090 只是在x y z方向内分量的长度 0:02:50.090,0:02:50.600 只是想让大家 0:02:50.600,0:02:54.310 熟悉所有这些表示方法 0:02:54.310,0:02:57.560 你可以把b写成(-2,7,4) 0:02:57.560,0:02:58.450 表示的向量都是一样的 0:02:58.450,0:03:00.450 看到其中任何一种你都不应该不认识 0:03:00.450,0:03:05.820 好吧 a点乘b到底要怎么做呢? 0:03:08.010,0:03:10.700 这个方法我相信大家肯定会喜欢的 0:03:10.700,0:03:14.540 你需要做的就是 把两者i分量长度相乘 0:03:14.540,0:03:17.130 加上两者j分量相乘 0:03:17.130,0:03:20.300 再加两者k分量相乘 0:03:20.300,0:03:25.580 所以应该是5乘以-2 0:03:25.580,0:03:37.930 加上-6乘以7加上3乘以4 0:03:37.930,0:03:45.210 等于-10-42+12 0:03:45.210,0:03:52.100 等于-52+12 即-40 0:03:52.100,0:03:53.580 这就是结果 只是一个数字而已 0:03:53.580,0:03:57.000 其实我很想在三维画图器上画画 0:03:57.000,0:04:01.200 看看为什么最后等于-40 0:04:01.200,0:04:03.350 a b一定是反向的 0:04:03.350,0:04:05.150 它们各自在对方上的射影 0:04:05.150,0:04:06.250 是相反的 0:04:06.250,0:04:09.610 所以我们最后得到一个负数 0:04:09.610,0:04:12.100 我们这么做 0:04:12.100,0:04:13.680 是因为我也不想太直观 0:04:13.680,0:04:14.520 这就是点乘的计算方法 0:04:14.520,0:04:16.120 非常简单 0:04:16.120,0:04:18.000 仅仅把x方向分量乘起来 0:04:18.000,0:04:21.360 加上y分量乘积 0:04:21.360,0:04:23.650 再加上所有z分量乘积 0:04:23.650,0:04:25.950 所以每当题给条件是工程表示符号 0:04:25.950,0:04:28.270 而我要做点乘时 0:04:28.270,0:04:33.750 这个方法非常好用 而且不容易犯错 0:04:33.750,0:04:34.980 但是 接下来你会看到 0:04:34.980,0:04:38.050 求这种形式的向量的叉乘积 0:04:38.050,0:04:41.270 将比较麻烦 0:04:41.270,0:04:42.500 当然了 对于点乘 0:04:42.500,0:04:43.330 还有其他做法 0:04:43.330,0:04:44.050 你可以求出 0:04:44.050,0:04:45.860 每个向量的模 0:04:45.860,0:04:50.370 然后用三角学的知识 0:04:50.370,0:04:52.500 求出θ 使用点乘定义式来计算 0:04:52.500,0:04:55.540 说到这我相信你会认为 0:04:55.540,0:04:57.500 第一种方法是相对更简单的 0:04:57.500,0:04:59.210 所以做点乘是没什么难的 0:04:59.210,0:05:01.350 现在来看如何做叉乘 0:05:01.350,0:05:04.800 重申一下 这里我不进行证明 0:05:04.800,0:05:06.390 只是向大家介绍方法 0:05:06.390,0:05:07.450 在以后的视频里 0:05:07.450,0:05:10.150 我相信大家总会让我证明的 0:05:10.150,0:05:11.070 那时候我会给出证明 0:05:11.070,0:05:15.330 但是叉乘确实是更复杂一些 0:05:15.330,0:05:18.110 并且我也从不希望用这种工程符号表示 0:05:18.110,0:05:20.240 来做叉乘(太麻烦了) 0:05:20.240,0:05:23.780 a x b就等于 0:05:23.780,0:05:26.910 这时候要用到矩阵的知识了 0:05:26.910,0:05:30.810 你需要取行列式 0:05:30.810,0:05:33.030 先画一条长行列式线 0:05:33.030,0:05:34.260 在行列式的顶端- 0:05:34.260,0:05:36.940 介绍这种方法只是让你记住怎么做 0:05:36.940,0:05:38.740 没有给很出直观的解释为什么要这么做 0:05:38.740,0:05:41.380 不过在叉乘的实际定义中直观概念已经给出了 0:05:41.380,0:05:44.030 那就是向量的哪部分是跟另一个正交的 0:05:44.030,0:05:45.150 将这两部分相乘 0:05:45.150,0:05:46.770 这时右手定则来决定 0:05:46.770,0:05:48.490 向量指向的方向 0:05:48.490,0:05:51.590 如果给出的是工程表示 0:05:51.590,0:05:55.480 在行列式第一行写 i j k这三个单位向量 0:05:58.410,0:06:02.340 然后写叉乘中第一个向量 0:06:02.340,0:06:03.630 因为对叉乘来说向量顺序是不能变的 0:06:03.630,0:06:09.030 所以第二行是 5 -6 3 0:06:09.030,0:06:11.900 然后写第二个向量b 0:06:11.900,0:06:17.180 所以第三行是 -2 7 4 0:06:17.180,0:06:20.000 接下来要对这个3x3矩阵取行列式 0:06:20.000,0:06:21.270 应该怎么做呢? 0:06:21.270,0:06:26.240 等于i的子行列式(即余子式)(未完) 0:06:26.240,0:06:27.100 要求i的余子式 0:06:27.100,0:06:29.040 去掉i所在的行和列 0:06:29.040,0:06:30.580 行列式剩下的部分就是i的余子式 0:06:30.580,0:06:38.780 -6 3 7 4(如视频所示)行列式乘i 0:06:38.780,0:06:41.450 说到这如果你记不清如何做行列式运算 0:06:41.450,0:06:42.740 最好复习一下行列式部分的知识 0:06:42.740,0:06:47.580 看接下来的运算应该可以唤起你的学习记忆 0:06:47.580,0:06:50.800 三个子行列式前的符号 是+ - + 0:06:50.800,0:06:53.800 所以j的余子式符号是- 0:06:53.800,0:06:55.480 那j的余子式是什么呢 0:06:55.480,0:06:57.550 去掉j所在的行和列 0:06:57.550,0:07:01.470 就得到了5 3 -2 4(如视频所示) 0:07:05.000,0:07:07.940 先去掉j所在的行与列 0:07:07.940,0:07:09.000 不管剩下什么 0:07:09.000,0:07:11.550 这就是j的余子式中的数字 0:07:11.550,0:07:13.220 我这么称呼 0:07:13.220,0:07:18.500 j 然后+ 我想把这些都写在一行里 0:07:18.500,0:07:19.440 看起来会整齐一点 0:07:19.440,0:07:21.000 加k的余子式 0:07:21.000,0:07:23.360 去掉k所在的行和列 0:07:23.360,0:07:35.060 剩下的是5 -6 -2 7(如视频所示) 乘以k 0:07:35.060,0:07:36.690 现在来计算一下 0:07:36.690,0:07:39.300 先腾一些运算空间出来 0:07:39.300,0:07:41.270 这些写的太大了 0:07:41.270,0:07:43.410 现在不需要这些了 擦掉 0:07:43.410,0:07:45.360 那么运算结果是什么呢? 0:07:45.360,0:07:49.650 来上边这里运算吧 0:07:49.650,0:07:51.400 这些2x2行列式是蛮简单的 0:07:51.400,0:07:56.650 这个是-6x4-7x3 0:07:56.650,0:08:00.510 这里我经常粗心算错 也给大家提个醒 0:08:00.510,0:08:08.930 -24-21 乘i 减 5x4是20 0:08:08.930,0:08:16.590 - -2x3 所以是--6 得到(20--6)j 0:08:16.590,0:08:26.000 +5x7 得35 再减-2x(-6) 0:08:26.000,0:08:29.830 所以是减12 得(35-12)k 0:08:29.830,0:08:34.550 我们可以化简一下 这里等于-24-21 0:08:34.550,0:08:39.710 是-35(算错了 是-45) 其实不用放括号里的 0:08:39.710,0:08:43.840 然后是20--6 0:08:43.840,0:08:46.690 也就是20+6 得到26 0:08:46.690,0:08:47.970 前边还有一个负号 0:08:47.970,0:08:50.640 所以是-26j 0:08:50.640,0:08:54.540 这里是35-12 得到23 0:08:56.800,0:08:59.050 这就是叉乘的结果 0:08:59.050,0:09:00.770 如果在三维空间里画图表示 0:09:00.770,0:09:03.170 你会看到这个是非常有趣的 0:09:00.770,0:09:06.970 如果我没算错的话(其实i分量算错了) 0:09:06.970,0:09:11.100 -35i-26j+23k 这个向量 0:09:11.100,0:09:14.950 跟向量a和b都是垂直的 0:09:14.950,0:09:18.400 现在我就讲到这 0:09:18.400,0:09:20.000 下段视频再见了 0:09:20.000,0:09:22.230 希望我能找到一个向量画图程序吧 0:09:22.230,0:09:24.360 那样的话做点乘和叉乘运算 0:09:24.360,0:09:27.080 就有趣多了 0:09:27.080,0:09:30.100 用我刚教的方法运算然后画出来看看 0:09:30.100,0:09:31.550 看看结果是不是满足我们预期 0:09:31.550,0:09:36.330 看看是不是这个向量真的 0:09:36.330,0:09:38.200 是像大家用右手定则判断的那个方向一样 0:09:38.200,0:09:41.900 跟两个向量都垂直 0:09:41.900,0:09:45.090 下段视频见