如何直觀理解三重向量積公式的物理意義?

時間 2021-05-30 17:00:05

1樓:George2019

大概這麼想。向量 B 和 C 張成乙個平面 (B, C 共線的時候兩邊都是零向量),B×C 就沿平面的法向量方向。然後 A×(B×C) 又要跟這個法向量垂直,所以就回到了 B 和 C 張成的平面內。

於是根據平面向量基本定理有

A×(B×C) = mB + nC.

接下來就是確定組合係數 m 和 n. 這個需要具體算一下。比方說兩邊點乘 A 等於 0,就得到

m(A·B) + n(A·C) = 0.

於是有 m ∝ A·C, n ∝ -A·B. 至此這個公式應該理解的差不多了。用空間向量的方法詳細計算一下應該能得到 m = A·C, n = -A·B.

算的時候有兩個技巧可以用一下:

1、A 沿法向量 B×C 的分量對 A×(B×C),A·B,A·C 都無貢獻,對等式成立無影響。所以可以不妨令 A 與 B, C 共平面;

2、等式兩邊除掉向量模長乘積 |A||B||C|,可以不妨令 A, B, C 都是單位向量(三者有任何乙個為零向量則等式兩邊都是零向量,顯然成立)。

對於三個共平面的單位向量 A, B, C 計算一下就行。以上是幾何證明公式的思路。其實代數方法證明起來要簡潔許多,就是利用 ,只是不如幾何方法直觀。

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