空間向量與外積
觀念
三維向量 的加減、內積、長度都和平面一樣多一個分量。新工具是外積 :它同時垂直於 與 ,長度等於兩向量張成的平行四邊形面積。三向量的 是平行六面體體積,也就是 行列式的絕對值。
例:;,。
外積給出平面的法向量,是空間直線與平面方程式、力矩與旋轉的核心工具。
例題
以 、 為兩邊的平行四邊形,面積是多少?(保留根號)
看解法與答案
外積 。
第一分量:;第二分量:。
第三分量:,所以 。
平行四邊形面積 。
答案:
用在哪裡
- 物理扳手長 0.3 公尺、垂直施力 100 牛頓,力矩 大小 30 牛頓·公尺,方向沿著螺絲軸。
- 電腦3D 遊戲算光照:三角形兩邊外積得法向量,再和光線方向做內積,決定這一面有多亮。
- 地理北半球颱風逆時針旋轉來自科氏力 ,這股力就是地球自轉向量與風速的外積。
插畫


學習路徑
先學會
- 平面向量 高中 11 年級
學完可以接著學
互動練習在本機版
這個網站是觀念與例題的閱讀版。互動練習(每次出不同數字的新題、自動判對錯、錯題本、熟練度與複習排程)在「數學學院」本機版,目前還沒對外開放。