【線性代數的本質】以線性變換的眼光看待叉積

叉積 @[TOC]

叉積的標準解釋

如果我們有兩個向量,我們以這兩個向量爲邊做一個平行四邊形,這個平行四邊形的面積就是這兩個向量叉積的結果。 但是我們還是需要考慮定向問題,其實就是 ij 向量的順序,如果 ji 的逆時針方向,那麼就稱爲正的,否則爲負的。 然後我們就可以計算出這個叉積的結果:

嚴格意義意義上說,以下三維向量纔是叉積的定義(這裏寫成了列向量的形式,但是不會改變行列式的值,因爲轉置不改變行列式的值)

從線性變換看待叉積

爲什麼叉積是這種形式呢? 我們可以通過計算出這些內容,但是我們來介紹一個更好的推理過程。

  1. 我們將定義一個從三維空間到數軸的特定線性變換,並且它是根據 vw 來定義的。
  2. 找到他的對偶向量
  3. 這個對偶向量就會是 vw 的叉積。

其實就相當於轉化爲下面這個問題的答案?

Q:當你將向量 p 和某個向量(x,y,z)點乘的時候,所得的結果等於一個 3x3 矩陣的行列式,這個矩陣第一行爲(x,y,z),其餘兩列爲 v 和 w 的座標,要找到一個向量 p 滿足上述行爲。

我們以 v,w爲底的平行四邊形乘以向量 p 在垂直於平面的投影得到的體積,必然等於垂直於 v 和 w 且長度爲平行四邊形面積的向量與(x,y,z)點乘是同一回事。

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