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跨积的意思、跨积的详细解释

关键字:

跨积的解释

跨历,经历。《宋书·孝义传·郭原平》:“父抱篤疾弥年, 原平 衣不解带,口不尝盐菜者,跨积寒暑。”

词语分解

专业解析

“跨积”是一个在现代汉语日常使用中较为罕见的词汇,它主要出现在特定的专业领域,尤其是数学(线性代数)语境中,指代一种向量或矩阵的运算。以下是从汉语词典角度并结合其实际应用对其详细含义的解释:

  1. 基本释义:

    • “跨”: 本义为抬起一条腿迈过、越过。引申为超越一定界限、范围或时间,或指两腿分在物体两边坐着或立着。在“跨积”一词中,“跨”取其“跨越”、“横跨”或“涉及两边”的意象。
    • “积”: 本义为聚集、累积。在数学中,“积”常指乘法运算的结果(乘积)。在“跨积”中,“积”明确指向一种特定的乘法运算结果。
    • “跨积”合义: 从字面组合理解,可以解释为一种“跨越性的乘积”或“涉及两个不同向量(或矩阵)维度进行特定组合运算后得到的结果”。它强调运算跨越了原始向量的方向或维度。
  2. 数学领域的专业定义(核心含义): 在数学,特别是线性代数中,“跨积”最常被视为向量积(Vector Product) 或叉积(Cross Product) 的同义词或特定称呼,尤其是在三维空间中。

    • 定义: 对于两个在三维空间中的向量a = (a₁, a₂, a₃) 和b = (b₁, b₂, b₃),它们的跨积(叉积)是一个新的向量c =a ×b。这个新向量c 的方向垂直于由a 和b 所构成的平面,其方向遵循右手定则(或所选坐标系的规定),其模长(大小)等于以a 和b 为邻边的平行四边形的面积。
    • 计算公式: $$ mathbf{a} times mathbf{b} = begin{vmatrix} mathbf{i} & mathbf{j} & mathbf{k} a_1 & a_2 & a_3 b_1 & b_2 & b_3 end{vmatrix} = (a_2b_3 - a_3b_2)mathbf{i} - (a_1b_3 - a_3b_1)mathbf{j} + (a_1b_2 - a_2b_1)mathbf{k} $$ 其中i,j,k 分别是沿 x, y, z 轴的单位向量。
    • 关键特性:
      • 结果是一个向量(这与点积/内积产生标量不同)。
      • 具有反交换律:a ×b = - (b ×a)。
      • 模长 |a ×b| = |a| |b| sinθ (θ 为两向量夹角)。
      • 结果向量c 垂直于原始向量a 和b 所在的平面。
    • 来源参考: 该定义和计算方法是线性代数中的标准内容。可参考权威数学教材,如高等教育出版社出版的《线性代数》(同济大学数学系编),或专业的数学百科全书如《数学百科全书》。
  3. 与外积(Outer Product)的关系: 有时,“跨积”也可能在更广泛的语境下被用来指代外积(Outer Product)。外积是两个向量(不限于三维)进行运算得到一个矩阵的操作。

    • 定义: 对于向量u (m维) 和v (n维),它们的外积u ⊗v 是一个 m×n 矩阵,其中每个元素 (i, j) 的值为 uᵢ * vⱼ。
    • 与叉积的区别: 叉积(即通常说的跨积)是三维向量空间特有的、结果仍为向量的运算;外积适用于任意维度的向量,结果是矩阵。两者是不同的运算。当“跨积”指外积时,需根据上下文判断。
    • 来源参考: 外积的概念同样属于线性代数核心内容,可见于上述《线性代数》教材或数值计算相关的专著。
  4. 应用领域: “跨积”(主要指叉积)在物理学和工程学中有广泛应用:

    • 物理学: 计算力矩(τ =r ×F)、洛伦兹力(F = q(v ×B))、角动量(L =r ×p)等物理量,这些量都具有方向性,且方向由叉积的右手定则确定。
    • 计算机图形学: 计算物体表面的法线向量(垂直于表面的向量),用于光照计算、碰撞检测等。
    • 空间几何: 判断两个向量的垂直关系,计算平面或三角形的面积(叉积模长的一半即为三角形面积)。
    • 来源参考: 物理学应用可参考《大学物理学》类教材(如张三慧编著);计算机图形学应用可参考经典教材如《Computer Graphics: Principles and Practice》。

“跨积”一词在现代汉语中并非通用高频词汇,其核心含义指向数学中的向量积(叉积),即两个三维向量运算生成一个垂直于它们的新向量。有时也可能指外积(生成矩阵)。理解其具体含义需依赖专业数学背景和具体语境。它主要应用于需要描述方向性相互作用的科学和工程领域,如物理学的力矩计算和计算机图形学的法线生成。

网络扩展解释

“跨积”是一个较为少见的词汇,其含义在不同语境下存在差异。主要可从以下两方面理解:

1.古籍中的含义:经历、跨历

在《宋书·孝义传·郭原平》等古代文献中,“跨积”表示经历时间或事件。例如:

“父抱篤疾弥年,原平衣不解带,口不尝盐菜者,跨积寒暑。”
此处“跨积寒暑”指经历多个寒暑(年复一年),强调时间上的延续性。

2.现代解释:超越限度

部分现代词典(如查字典)将其解释为成语,由“跨”(超越)和“积”(积累)组成,含义为超出限度或界限,形容事物超过一定范围。

补充说明

建议在阅读古文时优先采纳“经历、跨历”的含义,现代语境下需谨慎确认具体定义。

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