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向量內積的幾何意義

更新:2023-09-20 15:42:35 高考升學網

向量數量積的幾何意義:一個向量在另一個向量上的投影。向量內積一般指點積,點積在數學中,又稱數量積,是指接受在實數R上的兩個向量并返回一個實數值標量的二元運算。它是歐幾里得空間的標準內積。

點積的值

u的大小、v的大小、u,v夾角的余弦。在u,v非零的前提下,點積如果為負,則u,v形成的角大于90度;如果為零,那么u,v垂直;如果為正,那么u,v形成的角為銳角。

兩個單位向量的點積得到兩個向量的夾角的cos值,通過它可以知道兩個向量的相似性,利用點積可判斷一個多邊形是面向攝像機還是背向攝像機。

向量的點積與它們夾角的余弦成正比,因此在聚光燈的效果計算中,可以根據點積來得到光照效果,如果點積越大,說明夾角越小,則物體離光照的軸線越近,光照越強。

點積的應用

在生產生活中,點積同樣應用廣泛。利用點積可判斷一個多邊形是否面向攝像機還是背向攝像機。向量的點積與它們夾角的余弦成正比,因此在聚光燈的效果計算中,可以根據點積來得到光照效果,如果點積越大,說明夾角越小,則物理離光照的軸線越近,光照越強。物理中,點積可以用來計算合力和功。若b為單位矢量,則點積即為a在方向b的投影,即給出了力在這個方向上的分解。功即是力和位移的點積。計算機圖形學常用來進行方向性判斷,如兩矢量點積大于0,則它們的方向朝向相近;如果小于0,則方向相反。矢量內積是人工智能領域中的神經網絡技術的數學基礎之一,此方法還被用于動畫渲染。

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