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跨積的意思、跨積的詳細解釋

關鍵字:

跨積的解釋

跨曆,經曆。《宋書·孝義傳·郭原平》:“父抱篤疾彌年, 原平 衣不解帶,口不嘗鹽菜者,跨積寒暑。”

詞語分解

專業解析

“跨積”是一個在現代漢語日常使用中較為罕見的詞彙,它主要出現在特定的專業領域,尤其是數學(線性代數)語境中,指代一種向量或矩陣的運算。以下是從漢語詞典角度并結合其實際應用對其詳細含義的解釋:

  1. 基本釋義:

    • “跨”: 本義為擡起一條腿邁過、越過。引申為超越一定界限、範圍或時間,或指兩腿分在物體兩邊坐着或立着。在“跨積”一詞中,“跨”取其“跨越”、“橫跨”或“涉及兩邊”的意象。
    • “積”: 本義為聚集、累積。在數學中,“積”常指乘法運算的結果(乘積)。在“跨積”中,“積”明确指向一種特定的乘法運算結果。
    • “跨積”合義: 從字面組合理解,可以解釋為一種“跨越性的乘積”或“涉及兩個不同向量(或矩陣)維度進行特定組合運算後得到的結果”。它強調運算跨越了原始向量的方向或維度。
  2. 數學領域的專業定義(核心含義): 在數學,特别是線性代數中,“跨積”最常被視為向量積(Vector Product) 或叉積(Cross Product) 的同義詞或特定稱呼,尤其是在三維空間中。

    • 定義: 對于兩個在三維空間中的向量a = (a₁, a₂, a₃) 和b = (b₁, b₂, b₃),它們的跨積(叉積)是一個新的向量c =a ×b。這個新向量c 的方向垂直于由a 和b 所構成的平面,其方向遵循右手定則(或所選坐标系的規定),其模長(大小)等于以a 和b 為鄰邊的平行四邊形的面積。
    • 計算公式: $$ mathbf{a} times mathbf{b} = begin{vmatrix} mathbf{i} & mathbf{j} & mathbf{k} a_1 & a_2 & a_3 b_1 & b_2 & b_3 end{vmatrix} = (a_2b_3 - a_3b_2)mathbf{i} - (a_1b_3 - a_3b_1)mathbf{j} + (a_1b_2 - a_2b_1)mathbf{k} $$ 其中i,j,k 分别是沿 x, y, z 軸的單位向量。
    • 關鍵特性:
      • 結果是一個向量(這與點積/内積産生标量不同)。
      • 具有反交換律:a ×b = - (b ×a)。
      • 模長 |a ×b| = |a| |b| sinθ (θ 為兩向量夾角)。
      • 結果向量c 垂直于原始向量a 和b 所在的平面。
    • 來源參考: 該定義和計算方法是線性代數中的标準内容。可參考權威數學教材,如高等教育出版社出版的《線性代數》(同濟大學數學系編),或專業的數學百科全書如《數學百科全書》。
  3. 與外積(Outer Product)的關系: 有時,“跨積”也可能在更廣泛的語境下被用來指代外積(Outer Product)。外積是兩個向量(不限于三維)進行運算得到一個矩陣的操作。

    • 定義: 對于向量u (m維) 和v (n維),它們的外積u ⊗v 是一個 m×n 矩陣,其中每個元素 (i, j) 的值為 uᵢ * vⱼ。
    • 與叉積的區别: 叉積(即通常說的跨積)是三維向量空間特有的、結果仍為向量的運算;外積適用于任意維度的向量,結果是矩陣。兩者是不同的運算。當“跨積”指外積時,需根據上下文判斷。
    • 來源參考: 外積的概念同樣屬于線性代數核心内容,可見于上述《線性代數》教材或數值計算相關的專著。
  4. 應用領域: “跨積”(主要指叉積)在物理學和工程學中有廣泛應用:

    • 物理學: 計算力矩(τ =r ×F)、洛倫茲力(F = q(v ×B))、角動量(L =r ×p)等物理量,這些量都具有方向性,且方向由叉積的右手定則确定。
    • 計算機圖形學: 計算物體表面的法線向量(垂直于表面的向量),用于光照計算、碰撞檢測等。
    • 空間幾何: 判斷兩個向量的垂直關系,計算平面或三角形的面積(叉積模長的一半即為三角形面積)。
    • 來源參考: 物理學應用可參考《大學物理學》類教材(如張三慧編著);計算機圖形學應用可參考經典教材如《Computer Graphics: Principles and Practice》。

“跨積”一詞在現代漢語中并非通用高頻詞彙,其核心含義指向數學中的向量積(叉積),即兩個三維向量運算生成一個垂直于它們的新向量。有時也可能指外積(生成矩陣)。理解其具體含義需依賴專業數學背景和具體語境。它主要應用于需要描述方向性相互作用的科學和工程領域,如物理學的力矩計算和計算機圖形學的法線生成。

網絡擴展解釋

“跨積”是一個較為少見的詞彙,其含義在不同語境下存在差異。主要可從以下兩方面理解:

1.古籍中的含義:經曆、跨曆

在《宋書·孝義傳·郭原平》等古代文獻中,“跨積”表示經曆時間或事件。例如:

“父抱篤疾彌年,原平衣不解帶,口不嘗鹽菜者,跨積寒暑。”
此處“跨積寒暑”指經曆多個寒暑(年複一年),強調時間上的延續性。

2.現代解釋:超越限度

部分現代詞典(如查字典)将其解釋為成語,由“跨”(超越)和“積”(積累)組成,含義為超出限度或界限,形容事物超過一定範圍。

補充說明

建議在閱讀古文時優先采納“經曆、跨曆”的含義,現代語境下需謹慎确認具體定義。

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