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两个向量垂直相乘结果为零

在数学中,两个向量垂直是指它们之间的夹角为90度。当两个向量垂直时,它们的点积(也称为内积)为零。点积是两个向量的对应分量相乘后的和,如果两个向量垂直,那么它们的点积计算结果必然是零。

具体来说,假设有两个向量A和B,A的分量可以表示为(A1, A2, A3),B的分量可以表示为(B1, B2, B3),那么向量A和向量B的点积计算公式为:

A · B = A1 B1 + A2 B2 + A3 B3

如果向量A和向量B垂直,那么它们的点积A · B = 0。这是因为当两个向量垂直时,它们的夹角θ为90度,而点积的定义中涉及到cosθ,即:

A · B = |A| |B| cosθ

其中|A|和|B|分别是向量A和B的模长,cosθ是夹角θ的余弦值。当θ为90度时,cosθ = 0,因此点积A · B = 0。

此外,在三维空间中,如果两个向量垂直,那么它们的叉积(也称为向量积)也是一个非零向量,且这个向量同时垂直于原来的两个向量。叉积的计算公式为:

A × B = (A2 B3 – A3 B2, A3 B1 – A1 B3, A1 B2 – A2 B1)

叉积的结果是一个向量,其方向由右手定则确定,模长等于两个向量模长的乘积再乘以它们夹角的正弦值。当两个向量垂直时,它们的夹角θ为90度,sinθ = 1,因此叉积的模长等于|A| |B|,不为零。

综上所述,两个向量垂直时,它们的点积为零,而它们的叉积为一个非零向量,且同时垂直于原来的两个向量。这一性质在数学、物理和工程学等领域有广泛的应用。