外積的意思、外積的詳細解釋
外積的解釋
謂財富積聚于外。《韓非子·亡徵》:“羣臣為學,門子好辯,商賈外積,小民右仗者,可亡也。” 陳奇猷 集釋:“則此所謂商賈外積者,蓋謂商賈積財而成富,然此富非内庫之富,與磐石同為不可用。對内庫言,故曰外積也。”
詞語分解
- 外的解釋 外 à 與“内”、“裡”相對:外邊。外因。裡應(宯 )外合。外行(俷 )。 不是自己這方面的:外國。外路(同“外地”)。外族。外省。外星人。 指“外國”:外域。外賓。外商。 稱母親、姐妹或女兒方面的親
- 積的解釋 積 (積) ī 聚集:積少成多。處心積慮。積儲。積憤。積郁。積怨。積願。積累(噄 )。積攢。 數學上指乘法運算的得數:積數。乘積。體積。容積。 中醫指兒童消化不良的病:這孩子有積。捏積。 筆畫數:;
專業解析
外積是數學與物理學中的重要概念,在漢語語境中主要指兩種運算形式:
-
向量外積(叉乘)
向量外積是三維空間中兩個向量的二元運算,結果為一個垂直于原向量的新向量,其模長等于原向量構成平行四邊形的面積,方向由右手定則确定。數學表達式為:
$$
mathbf{a} times mathbf{b} = |mathbf{a}||mathbf{b}|sintheta,mathbf{n}
$$
其中$theta$為兩向量夾角,$mathbf{n}$為右手法則确定的單位向量。該運算在物理學中常用于描述力矩、角動量等場景。
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外積(張量積)
在抽象代數中,外積指兩個向量通過張量積生成的反對稱二階張量,屬于格拉斯曼代數(Grassmann Algebra)的基礎運算。其表達式為$mathbf{a} wedge mathbf{b}$,幾何上對應由兩向量張成的有向面積或體積。
應用領域
- 向量分析:計算空間幾何體的面積與體積
- 電磁學:描述磁場中洛倫茲力的方向
- 工程力學:分析剛體旋轉的力矩效應
參考文獻
- 中國大百科全書出版社《數學大辭典》向量運算章節
- 高等教育出版社《線性代數與幾何》外積定義與性質解析
網絡擴展解釋
外積是數學和物理學中一個多義概念,具體含義需結合上下文判斷。以下是三種常見定義及特性:
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向量積(叉乘)
- 定義:僅適用于三維空間,兩向量$mathbf{a}$和$mathbf{b}$的叉乘結果$mathbf{a} times mathbf{b}$是一個新向量
- 方向:垂直于原向量平面,遵循右手定則
- 模長:$|mathbf{a}||mathbf{b}|sintheta$($theta$為夾角)
- 應用:計算力矩、磁場力等物理量
- 示例:$mathbf{i} times mathbf{j} = mathbf{k}$
-
張量積(并矢)
- 定義:$mathbf{a} otimes mathbf{b}$生成二階張量
- 特性:結果矩陣元素為$a_ib_j$,秩為1
- 應用:量子力學态空間、線性變換表示
- 示例:$begin{bmatrix}12end{bmatrix} otimes begin{bmatrix}3&4end{bmatrix} = begin{bmatrix}3&46&8end{bmatrix}$
-
幾何代數外積(楔積)
- 定義:$mathbf{a} wedge mathbf{b}$生成二重向量
- 特性:滿足$mathbf{a} wedge mathbf{b} = -mathbf{b} wedge mathbf{a}$
- 幾何意義:表示有向平面面積
- 優勢:可推廣到高維空間
注意:在微分幾何中,外積常指微分形式的楔積運算。實際應用中需根據領域選擇對應定義,三維物理問題多指叉乘,抽象代數場景可能涉及張量積或幾何代數外積。
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