3次元ベクトルの外積
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2012.09.03


次のような5つのベクトルがあります。

    
    

を外積させる演算 ( ) は、 次のように表されます。
    

互いに直交し合っている大きさが の基底ベクトルたちには、 次のような関係があります。

    
    
    

  私は、 このような関係を 「 右ネジの関係 」 と言っています。 例えば は、 の交点を回転軸として、 に重ねるように回転させるのを、 Z軸のプラスの方向から観察したときに、 回転の方向が反時計回りになるから、 向こうからこっちに向かって真っすぐな方向である になり、 は、 の交点を回転軸として、 に重ねるように回転させるのを、 Z軸のプラスの方向から観察したときに、 回転の方向が時計回りになるから、 こっちから向こうに向かって真っすぐな方向である になり、 は、 の交点を回転軸として、 に重ねるように回転させるのを、 X軸のプラスの方向から観察したときに、 回転の方向が反時計回りになるから、 向こうからこっちに向かって真っすぐな方向である になります。

もう一度、 を外積させる演算 ( ) を見てください。
    
  そして、 の成分に注目してください。 の符号は で、 の符号は です。 ここで、 先ほどの 「 右ネジの関係 」 を思い出してください。 次の式たちが成り立っていました。
    
これらは似ています。 同じではありませんが似ています。
これで、 外積が簡単にできるようになったはずです。 では例題をやってみましょう。

例題 :  に  を外積させると、 どんなベクトルになるでしょうか?

( 答え : その1 )

    

( 答え : その2 )

    1  4
    2  5
    3  6
    1  4
    2  5

    答えは、( 2×6−5×3,3×4−6×1,1×5−4×2 ) =→ (−3, 6, −3 )

    

                             


  ※ 一般的な3次元ベクトルの外積の求め方:
      
      
      
          
          


< 3次元ベクトルの外積 >
    ( 1/5, 2, -3 ) というベクトルの入力方法 : 1/5, 2, -3

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