向量积等式的推导可以从向量的模式开始,然后应用向量的代数性质逐步推导得到。以下是一种常见的推导方式:
假设有两个向量a和b,它们的向量积记为a×b。
1. 首先,我们可以将向量a和b表示为它们的分量形式,即a = (a₁, a₂, a₃)和b = (b₁, b₂, b₃)。
2. 向量积的定义是一个与a和b都垂直的向量,其大小等于a和b的模的乘积以及它们之间夹角的正弦值,即a×b = a b sinθ。
3. 我们可以使用行列式的形式来表示向量积,即a×b = a b,其中a b表示2×2的行列式。扩展到三维空间中,可以使用3×3的行列式表示向量积。
4. 根据行列式的定义,我们可以展开a×b的行列式,得到 a×b = (a₂b₃ - a₃b₂, a₃b₁ - a₁b₃, a₁b₂ - a₂b₁)。
5. 进一步简化上述结果,我们可以得到 a×b = (-a₃b₂ + a₂b₃, -a₁b₃ + a₃b₁, -a₂b₁ + a₁b₂)。
6. 最后,使用向量的分量形式,我们可以将结果写成 a×b = (a₂b₃ - a₃b₂)i + (a₃b₁ - a₁b₃)j + (a₁b₂ - a₂b₁)k,其中i、j和k是基本矢量。
通过上述推导,我们得到了向量积的等式 a×b = (a₂b₃ - a₃b₂)i + (a₃b₁ - a₁b₃)j + (a₁b₂ - a₂b₁)k。这个等式表示了向量积的结果在三个坐标轴上的分量值,可以用来进行向量积的计算和应用。
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