叉乘计算公式几何推导

article/2025/10/14 9:04:36

叉乘计算公式几何推导

推导方法1

在这里插入图片描述

经过旋转变换之后,对象的面积是不会改变的。
△ F E G \triangle{FEG} FEG旋转 θ \theta θ △ F ′ E G ′ \triangle{F'EG'} FEG

△ F ′ E G ′ \triangle{F'EG'} FEG的面积计算是简单的,即F’的纵坐标 乘以G’的横坐标

首先计算出F’ G’的坐标

F ′ ( x , y ) = [ x 1 y 1 ] [ cos ⁡ ( θ ) − sin ⁡ ( θ ) sin ⁡ ( θ ) cos ⁡ ( θ ) ] = [ x 1 cos ⁡ ( θ ) + y 1 sin ⁡ ( θ ) − x 1 sin ⁡ ( θ ) + y 1 cos ⁡ ( θ ) ] F'(x, y) = \left[\begin{matrix}x_{1} & y_{1}\end{matrix}\right] \left[\begin{matrix}\cos{\left (\theta \right )} & - \sin{\left (\theta \right )}\\\sin{\left (\theta \right )} & \cos{\left (\theta \right )}\end{matrix}\right] = \left[\begin{matrix}x_{1} \cos{\left (\theta \right )} + y_{1} \sin{\left (\theta \right )} & - x_{1} \sin{\left (\theta \right )} + y_{1} \cos{\left (\theta \right )}\end{matrix}\right] F(x,y)=[x1y1][cos(θ)sin(θ)sin(θ)cos(θ)]=[x1cos(θ)+y1sin(θ)x1sin(θ)+y1cos(θ)]

G ′ ( x , y ) = [ x 2 y 2 ] [ cos ⁡ ( θ ) − sin ⁡ ( θ ) sin ⁡ ( θ ) cos ⁡ ( θ ) ] = [ x 2 cos ⁡ ( θ ) + y 2 sin ⁡ ( θ ) − x 2 sin ⁡ ( θ ) + y 2 cos ⁡ ( θ ) ] G'(x, y) = \left[\begin{matrix}x_{2} & y_{2}\end{matrix}\right] \left[\begin{matrix}\cos{\left (\theta \right )} & - \sin{\left (\theta \right )}\\\sin{\left (\theta \right )} & \cos{\left (\theta \right )}\end{matrix}\right] = \left[\begin{matrix}x_{2} \cos{\left (\theta \right )} + y_{2} \sin{\left (\theta \right )} & - x_{2} \sin{\left (\theta \right )} + y_{2} \cos{\left (\theta \right )}\end{matrix}\right] G(x,y)=[x2y2][cos(θ)sin(θ)sin(θ)cos(θ)]=[x2cos(θ)+y2sin(θ)x2sin(θ)+y2cos(θ)]

2 S F ′ E G ′ = G x ′ ⋅ F y ′ = ( − x 1 sin ⁡ ( θ ) + y 1 cos ⁡ ( θ ) ) ∗ ( x 2 cos ⁡ ( θ ) + y 2 sin ⁡ ( θ ) ) 2S_{F'EG'} = G_x' \cdot F_y' = (- x_{1} \sin{\left (\theta \right )} + y_{1} \cos{\left (\theta \right )} ) * (x_{2} \cos{\left (\theta \right )} + y_{2} \sin{\left (\theta \right )} ) 2SFEG=GxFy=(x1sin(θ)+y1cos(θ))(x2cos(θ)+y2sin(θ))

= − x 1 x 2 sin ⁡ ( θ ) cos ⁡ ( θ ) − x 1 y 2 sin ⁡ 2 ( θ ) + x 2 y 1 cos ⁡ 2 ( θ ) + y 1 y 2 sin ⁡ ( θ ) cos ⁡ ( θ ) = - x_{1} x_{2} \sin{\left (\theta \right )} \cos{\left (\theta \right )} - x_{1} y_{2} \sin^{2}{\left (\theta \right )} + x_{2} y_{1} \cos^{2}{\left (\theta \right )} + y_{1} y_{2} \sin{\left (\theta \right )} \cos{\left (\theta \right )} =x1x2sin(θ)cos(θ)x1y2sin2(θ)+x2y1cos2(θ)+y1y2sin(θ)cos(θ)

= − x 1 x 2 2 y 2 x 2 2 + y 2 2 − x 1 y 2 3 x 2 2 + y 2 2 + x 2 3 y 1 x 2 2 + y 2 2 + x 2 y 1 y 2 2 x 2 2 + y 2 2 = - \frac{x_{1} x_{2}^{2} y_{2}}{x_{2}^{2} + y_{2}^{2}} - \frac{x_{1} y_{2}^{3}}{x_{2}^{2} + y_{2}^{2}} + \frac{x_{2}^{3} y_{1}}{x_{2}^{2} + y_{2}^{2}} + \frac{x_{2} y_{1} y_{2}^{2}}{x_{2}^{2} + y_{2}^{2}} =x22+y22x1x22y2x22+y22x1y23+x22+y22x23y1+x22+y22x2y1y22

= − x 1 y 2 + x 2 y 1 = - x_{1} y_{2} + x_{2} y_{1} =x1y2+x2y1

推导方法2

在这里插入图片描述

S A C G = S A H C + S H G C S_{ACG} = S_{AHC} + S_{HGC} SACG=SAHC+SHGC

S H G C = S G C B S_{HGC} = S_{GCB} SHGC=SGCB

S A B C = S A B C G − S A C G = S A B C G − S A H C − S H G C = S A B C G − S A H C − S G C B S_{ABC} = S_{ABCG} - S_{ACG} = S_{ABCG} - S_{AHC} - S_{HGC} = S_{ABCG} - S_{AHC} - S_{GCB} SABC=SABCGSACG=SABCGSAHCSHGC=SABCGSAHCSGCB

= S A B G − S A H C = x 2 y 1 − x 1 y 2 = S_{ABG} - S_{AHC} = x_{2} y_{1} - x_{1} y_{2} =SABGSAHC=x2y1x1y2

推导方法3

在这里插入图片描述

S A B C = S A B E C − S B C E S_{ABC} = S_{ABEC} - S_{BCE} SABC=SABECSBCE

= 1 2 S D H C E + 1 2 S B E F G − S B C E = \frac{1}{2}S_{DHCE} + \frac{1}{2}S_{BEFG} - S_{BCE} =21SDHCE+21SBEFGSBCE

= 1 2 S D H C E + 1 2 S B E F G − 1 2 S B E C I = \frac{1}{2}S_{DHCE} + \frac{1}{2}S_{BEFG} - \frac{1}{2}S_{BECI} =21SDHCE+21SBEFG21SBECI
= 1 2 S D E F G I H = 1 2 ( S D E F A − S H A G I ) = \frac{1}{2}S_{DEFGIH} = \frac{1}{2}(S_{DEFA} - S_{HAGI}) =21SDEFGIH=21(SDEFASHAGI)
= 1 2 ( x 2 y 1 − x 1 y 2 ) = \frac{1}{2}(x_{2} y_{1} - x_{1} y_{2}) =21(x2y1x1y2)

推导方法4

在这里插入图片描述

S A B C = S A B P + S A C P + S B C P S_{ABC} = S_{ABP} + S_{ACP} + S_{BCP} SABC=SABP+SACP+SBCP

= 1 2 ( S B P H D + S C P G F + S P B C E ) =\frac{1}{2}( S_{BPHD} + S_{CPGF} + S_{PBCE}) =21(SBPHD+SCPGF+SPBCE)

= 1 2 ( S A D E F − S A G P H ) =\frac{1}{2}( S_{ADEF} - S_{AGPH}) =21(SADEFSAGPH)

= 1 2 ( x 2 y 1 − x 1 y 2 ) = \frac{1}{2}(x_{2} y_{1} - x_{1} y_{2}) =21(x2y1x1y2)


http://chatgpt.dhexx.cn/article/mdeetjOV.shtml

相关文章

向量叉乘

向量叉乘公式以及推导: 向量叉乘几何意义: 在三维几何中,向量a和向量b的叉乘结果是一个向量,该向量垂直于a和b向量构成的平面,该向量也被称作法向量 向量叉乘运用: 在三维模型中可以根据三角面的两条边计…

叉乘分配律的几何证明

叉乘分配律的几何证明 方法1 叉乘常被用于计算机图形学求平面法向量计算。 叉乘的物理意义可以理解成力矩。力是可以合成与分解的,所以叉乘当然支持分配律。 下面使用几何的方式证明: ( a ⃗ b ⃗ ) c ⃗ a ⃗ c ⃗ b ⃗ c ⃗ (\vec{a}\vec{b}) …

向量叉乘的方向

可以根据这个判断是顺时针还是逆时针的 ab的方向:四指由a开始,指向b,拇指的指向就是ab的方向,垂直于a和b所在的平面; ba的方向:四指由b开始,指向a,拇指的指向就是ba的方向&#xff…

叉乘在图形学中的几何意义 ---- 判断一个点是否在三角形内

1 叉乘是什么 先简单介绍一下叉乘(cross product): a → b → \overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b} a b ,其结果,还是一个向量。 其方向,符合右手螺旋定则(右手手指头从a转向b,看大拇指指向哪…

叉乘的几何意义

如上图所示: AB x AC |AB||AC|sin(a) (a表示AB与AC的夹角),根据叉乘的右手准则,ABx AC的朝向为sot平面的坐标负值方向。 AE x AF |AE||AF|sin(b) (b表示AE与AF的夹角),根据叉乘的右手准则,AE …

叉乘

什么是叉乘 百度百科如下 向量积,数学中又称外积、叉积,物理中称矢积、叉乘,是一种在向量空间中向量的二元运算。与点积不同,它的运算结果是一个向量而不是一个标量。并且两个向量的叉积与这两个向量和垂直。 我们可以使用它来…

安全运维体系建设思路

注意:后续技术分享,第一时间更新,以及更多更及时的技术资讯和学习技术资料,将在公众号CTO Plus发布,欢迎关注公众号:CTO Plus 关于Articulate“做一个知识和技术的搬运工。做一个终身学习的爱好者。做一个…

98%的运维人员会中招的运维安全陋习,你中了几个?

随着IT技术和业务的发展及各式各样安全漏洞的涌现,运维与安全这两个专业日渐交融,人们对运维安全的重视程度越来越高,于是逐渐出现了一个新的交叉领域叫“运维安全”。 黑客、白帽子忙于挖掘运维安全漏洞,企业忙于构建运维安全体…

阿里云——运维安全中心(堡垒机)

运维安全中心(堡垒机) 构建云上统一、高效、安全运维通道,保障云端运维、办公权限可管控、操作行为可审计 高效&安全运维 运维安全中心(堡垒机)用于集中管理资产权限,全程监控操作行为,实…

浪潮 服务器数据安全管理系统,浪潮SSC运维安全管控系统

浪潮SSC运维安全管控系统提供精细管控、运维无忧的数据中心安全解决方案。 统一账号 数据中心内所有各种服务器、数据库、网络设备、中间件、业务系统的账号作为从账号。浪潮SSC的账号作为主账号。进入数据中心的每个运维人员对应一个主账号,主账号用来做强身份认证…

安全运维管理

指标总览 指标详情 环境管理 指标内容如图: 指标理解: a)明确责任人或责任部门,相关制度文件中明确指定具体部门或人员负责机房安全,对进出机房管理,定期对机房设施维护管理。 b)有相关制度…

信息系统运维安全管理规定(可作为范文参考)

信息系统运维安全管理规定 第一章 总则 第一条 为加强XXXXX信息系统运维的安全管理,保障信息系统的网络安全与信息安全,依据国家有关法律、法规和XXXXX有关规章制度,特制定本规定。 第二条 XXXXX信息系统运维安全管理范围包括网络安全管理、操…

运维安全隐患

由于运维人员的水平参差不齐,还有就是是人就有犯错的时候,所以经常会出现不必要的失误导致的安全隐患,所以这里就未大家盘点一下经常出现的由于运维人员是失误造成的安全隐患。 目录浏览 由于发布网站时,服务器配置问题&#xf…

2022-2028全球运维安全管理行业调研及趋势分析报告

【报告篇幅】:146 【报告图表数】:191 【报告出版时间】:2022年1月 内容摘要 据恒州诚思调研统计,2021年全球运维安全管理市场规模约 亿元,2017-2021年年复合增长率CAGR约为 %,预计未来将持续保持平稳增长…

天玥运维安全网关(启明星辰堡垒机)无法登录资源主机的问题

天玥运维安全网关(启明星辰堡垒机)无法登录资源主机的问题 问题描述解决方案结束 问题描述 用户可正常登录天玥运维安全网关平台,在登录资源主机的时候有报错 解决方案 调出运行,输入gpedit.msc调出组策略;依次点击…

运维需要懂的那些安全技能

前言 以前的认知 以前刚接触IT行业,而我身为运维,我以为我所需要做的安全就是修改服务器密码为复杂的,ssh端口改为非22,还有就是不让人登录服务器就可以保证我维护的东西安全。 现在的认知 工作也好几年了,在这摸爬…

运维一定要懂的100个网络安全小知识

如果有初始密码,应尽快修改; 密码长度不少于8个字符; 不要使用单一的字符类型,例如只用小写字母或只用数字; 用户名与密码不要使用相同字符; 常见的弱口令尽量避免设置为密码; 自己、家人、…

运维安全概述

运维安全概述 iv4n 2015/09/02 19:31 0x00 前言 运维安全是企业安全保障的基石,不同于Web安全、移动安全或者业务安全,运维安全环节出现问题往往会比较严重。 一方面,运维出现的安全漏洞自身危害比较严重。运维服务位于底层,涉及…