使用方法
- 选择 维数:二维或三维。
- 选择 运算。然后在 向量 a(分量用空格分隔) 中输入向量 a 的分量,并在页面要求时输入向量 b 或 c 的分量。
- 读取 结果。对于点积和叉积,核对 会说明两个向量是否垂直或平行。
- 逐步查看 计算过程,了解每个分量的计算。
点积、叉积与混合积
两个向量的点积是其对应分量乘积之和:a · b = a₁b₁ + a₂b₂ + a₃b₃。两向量垂直时,点积为零。两个三维向量的叉积是同时垂直于它们的一个向量,其分量为 (a₂b₃ − a₃b₂, a₃b₁ − a₁b₃, a₁b₂ − a₂b₁)。混合积 a · (b × c) 是以 a、b、c 为行的矩阵的行列式。
a · b = a₁b₁ + a₂b₂ + a₃b₃
a × b = (a₂b₃ − a₃b₂, a₃b₁ − a₁b₃, a₁b₂ − a₂b₁)
- a 的模为 |a| = √(a · a),单位向量 a ÷ |a| 的模为1。
- a 与 b 的夹角由 cos θ = (a · b) ÷ (|a| |b|) 求出。
- a 在 b 上的投影为 ((a · b) ÷ (b · b)) b,其标量分量为 (a · b) ÷ |b|。
精确性与本计算器不涵盖的内容
分量按精确数读取,因此点积、叉积、混合积和投影都是精确的。在可能的情况下,模保持为整数或分数的平方根;夹角则以小数给出,因为多数值的反余弦都不是 π 的简单分数。
- 仅限二维和三维向量;二维中的叉积是单个数 a₁b₂ − a₂b₁。
- 复数分量、四维或更高维的向量,以及矩阵运算都不在此列;矩阵请使用矩阵计算器。
- 零向量没有方向,因此对它求单位向量、夹角或投影都会被拒绝。
示例:(1, 2, 3) 与 (4, −5, 6) 的叉积
a × b 的第一个分量为 2 × 6 − 3 × (−5) = 12 + 15 = 27,第二个分量为 3 × 4 − 1 × 6 = 6,第三个分量为 1 × (−5) − 2 × 4 = −13。所以 a × b = (27, 6, −13)。作为核对,a · (27, 6, −13) = 27 + 12 − 39 = 0,因此叉积与 a 垂直。
点积 a · b 为 4 − 10 + 18 = 12;两向量的夹角由 cos θ = 12 ÷ (√14 × √77) 求出,约为0.3655,即68.56°。
| 结果 | |
|---|---|
| a × b 的叉积 | (27, 6, −13) |
| a · b 的点积 | 12 |
| a 的模 | √14 ≈ 3.7417 |
| a 与 b 的夹角 | 68.56°(1.1966弧度) |
常见问题
点积为零说明什么?
说明两个向量垂直,它们成直角相交。只要点积恰好为0,页面就会在“核对”框中显示“垂直”。
为什么三维中的叉积不是一个数?
两个三维向量的叉积是另一个向量,同时垂直于它们两者。在二维中,同样的概念给出的是一个数 a₁b₂ − a₂b₁,页面显示的就是这个数。
我该如何输入向量?
按顺序输入分量,用空格分隔:例如1 2 3表示 x = 1、y = 2、z = 3的向量。负的分量前要加减号,小数点请写作句点“.”。
为什么结果中出现 √14,而不是3.74?
平方根保持精确,因此结果写作 √14,并在其后显示小数近似值。只有小数部分被取近似,计算过程本身从不取近似。
我输入的向量会被发送到服务器吗?
不会。计算在您的浏览器中进行,您输入的向量和结果都不会发送给我们,页面也不会在服务器上保存它们。
资料来源
- Wikipedia:Dot product(英文)
- Wikipedia:Cross product(英文)
- Wikipedia:Triple product(英文)
- Wikipedia:Vector projection(英文)
数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。