数量积(又称点积)是向量运算中的一种基本乘积方式,用于计算两个向量之间的夹角余弦值。对于两个向量a和b,它们的数量积定义为:
\[ a \cdot b = |a| \times |b| \times \cos \theta \]
其中:
\( |a| \) 和 \( |b| \) 分别是向量a和b的模(长度),
\( \theta \) 是向量a和b之间的夹角。
数量积的性质包括:
1. 当两个向量垂直时,它们的数量积为0。
2. 当两个向量同向时,数量积为正。
3. 当两个向量反向时,数量积为负。
此外,数量积还可以通过向量的坐标来计算。如果向量a和b的坐标分别为 \( (x_1, y_1, z_1) \) 和 \( (x_2, y_2, z_2) \),则它们的数量积为:
\[ a \cdot b = x_1 x_2 + y_1 y_2 + z_1 z_2 \]
或者,使用矩阵乘法,可以将点积表示为:
\[ a \cdot b = (a^T) \cdot b \]
其中 \( a^T \) 是矩阵a的转置。
这些公式在数学、物理和工程学等领域有广泛的应用,用于计算向量的投影、长度、夹角以及解决各种实际问题。
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