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向量计算器

数学计算器

加减/点积/叉积 · 模长夹角

答案速览

a=(1,2,3)、b=(4,5,6):点积 32,叉积 (−3,6,−3),|a|≈3.742、|b|≈8.775,夹角约 12.9°。

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怎么用

  1. 输入向量 a:依次填入 x、y、z 三个分量,如 (1, 2, 3)。
  2. 输入向量 b:同样填入三个分量,如 (4, 5, 6)。
  3. 读取全部结果:加减结果、点积、叉积、两向量模长与夹角一次给出。
  4. 看夹角判关系:夹角 0° 同向、90° 垂直(点积为 0)、180° 反向。

核心要点

  • 点积是标量:a·b = |a||b|cosθ,可用来快速算投影长度与夹角。
  • 叉积是向量:方向垂直于原平面(右手定则),模长 = 平行四边形面积。
  • 垂直判据:两非零向量点积为 0 ⟺ 互相垂直,几何题常用。
  • 叉积反交换:a×b = −(b×a),顺序颠倒方向相反,模长不变。

原理与公式

三维向量运算

加减:a ± b = (a₁±b₁, a₂±b₂, a₃±b₃)
点积:a·b = a₁b₁ + a₂b₂ + a₃b₃ = |a||b|cosθ(结果为标量)
叉积:a×b = (a₂b₃−a₃b₂, a₃b₁−a₁b₃, a₁b₂−a₂b₁),方向垂直于两向量所在平面
模长:|a| = √(a₁² + a₂² + a₃²)
夹角:θ = arccos(a·b / (|a||b|))

示例:a=(1,2,3)、b=(4,5,6):点积 = 4+10+18 = 32;|a|=√14≈3.742,|b|=√77≈8.775,夹角 θ = arccos(32/32.83) ≈ 12.9°。

常见问题

点积和叉积有什么区别?
点积结果是标量(数字),反映两向量同向程度;叉积结果是向量,垂直于两向量所在平面。点积算角度、投影,叉积算面积、法向量、力矩。
夹角为什么是 0 到 180 度之间?
向量夹角定义为两向量的较小夹角,取值 [0°, 180°]。arccos 的值域正好是 [0, π],与定义一致。
零向量怎么算夹角?
零向量没有方向,与任何向量的夹角无定义。工具在模长为 0 时不输出夹角,避免除以零。
二维向量能用吗?
可以,把 z 分量填 0 即可。二维叉积退化为标量(结果的 z 分量),即平行四边形的有向面积。

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来源与更新

向量运算定义遵循线性代数标准教材(同济《线性代数》第七版)。

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引用本页一键算. 向量计算器[EB/OL]. https://www.yijiansuan.com/c/math/vector

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