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向量叉乘是一种数学运算,用于两个向量生成一个垂直于这两个向量的新向量。在Matlab中,函数cross()
用于计算向量或者矩阵的叉乘。
叉乘的计算公式:
对于两个三维向量( \mathbf{a} = (a_1, a_2, a_3) )和( \mathbf{b} = (b_1, b_2, b_3) ),叉乘结果为: [ \mathbf{a} \times \mathbf{b} = (a_2 b_3 - a_3 b_2, a_3 b_1 - a_1 b_3, a_1 b_2 - a_2 b_1) ]
Matlab函数cross()
的使用:
向量叉乘: [ C = cross(A, B) ] 若A
、B
为1x3的行向量,返回一个1x3的向量。
矩阵叉乘: [ C = cross(A, B, 'dim') ] 若A
、B
为相同大小的矩阵,返回一个的大小为3xN的矩阵,其中每一列是对应的列向量叉乘结果。
维度指定: 使用dim
参数,指定沿指定维度进行叉乘,如dim=1
或dim=2
。
示例:
1x3向量: [ a = [0, 0, 1], \quad b = [0, 2, 0] ] [ c = cross(a, b) \Rightarrow c = [-2, 0, 0] ]
2x3矩阵: [ a2 = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \ 2 & 3 & 4 \end{bmatrix}, \quad b2 = \begin{bmatrix} 3 & 4 & 5 \ 4 & 5 & 6 \end{bmatrix} ] [ c2 = cross(a2, b2, 2) \Rightarrow c2 = \begin{bmatrix} -2 & 4 & -2 \ -2 & 4 & -2 \end{bmatrix} ]
向量叉乘在计算机图形学、物理、工程等领域有广泛应用,帮助生成正交向量和分析矢量场方向。
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