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a如果在b的上方,h为正,a如果在b的下方,h为负.
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B.3 矢量的矢积
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三维空间两个矢量A,B的矢积,书写和定义为
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0≤≤π,确保C不取负.按图B-8所示,Bsin是B的矢端到A的距离,也是A,B构成的平行四边形A边上的高,可见C值等于此平行四边形的面积.A×B所得结果为一矢量,因此称这一运算为矢积,又称叉乘.C的方向,由右手系或左手系两种定义方式之一确定.
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图 B-8
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若取右手系,那么沿着A的方向伸出右手拇指,沿着B的方向伸出食指,中指垂直地伸出的方向定为C的方向,如图B-9所示.等效的另一种方法是沿着A的方向伸出右手除拇指之外的四指,再将四指朝着B所在位置扫过角区域旋转过去,顺势伸出的拇指的指向便是C的方向,如图B-10所示.前一种方法在A⊥B时象征着3维直角坐标框架,取右手系时,空间坐标框架Oxyz便如图B-11所示.后一种方法称为右手螺旋法.生活用品中常见的螺旋接口,旋转方向与进动方向也分别对应于右手四指握住的方向与拇指伸出的方向,这是因为多数人惯用右手操作,自然适应于右手进动方向.
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图 B-9
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图 B-10
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图 B-11
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若取左手系,只要将上述内容中的右手改成左手即可.与图B-9相对应的是图B-12,与图B-10相对应的是图B-13.矢积所得C的方向,在左手系中和在右手系中相反.取左手系时,3维空间坐标框架如图B-14所示.与右手螺旋法对应的是左手螺旋法.生活用品中有个别的螺旋接口,旋转方向与进动方向分别对应左手四指握住的方向与拇指伸出的方向.这样的设计常出于某种安全考虑,例如天然气罐出气端与灶具软管进气端之间便是左手螺旋接口,以防止儿童拧开.
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图 B-12
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图 B-13
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