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爱草莓

至尊木虫 (著名写手)

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图中:va1和va2为二维向量a的两个分量,vb1和vb2为二维向量b的两个分量。
问题1.  dthet的物理意义是什么,它是向量a和b的哪个夹角吗,是不是具有方向?
问题2.  dthet这个公式是如何推导得出来的?

有关公式的含义,急急急,谢谢!


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zyh700600

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

问题1.  dthet的物理意义是什么,它是向量a和b的哪个夹角吗,是不是具有方向?

答:可以认为是“向量a和b的夹角”,但与通常“夹角”的意义不同,即“具有方向”(见下例)。


问题2.  dthet这个公式是如何推导得出来的?

答:

cc是两向量对应的平行四边形的面积。
bb是向量b在向量a上的投影长度(底边)。

以bb为底边,虚拟同面积矩形,则:

abs(cc)/bb:虚拟同面积矩形的高
(abs(cc)/bb)/bb = 虚拟同面积矩形的 高/底边长 = abs(cc)/bb^2

虚拟同面积矩形的对角线与底边的夹角
tan(“夹角”) = abs(cc)/bb^2

在下例中,
aa是向量a在向量b上的投影长度(底边)
以aa为 底边 虚拟同面积矩形, 所 构成的 “夹角”与 bb 不同,
故称“夹角”“具有方向”。


例:

%  matlab

%  向量a和b
va = [sqrt(3),1,0]
vb = [sqrt(3),0,0]

%  两向量对应的平行四边形的面积
cc = cross(va,vb)

%  两向量的长
maga = sqrt(dot(va,va))
magb = sqrt(dot(vb,vb))

%  向量b在向量a上的投影长度
bb = dot(va,vb)/maga

%  向量a在向量b上的投影长度
aa = dot(va,vb)/magb

%  虚拟同面积矩形的高
hb = abs(cc)/bb
ha = abs(cc)/aa

%  夹角
dthetb = atan(abs(cc)/bb^2)*180/pi
dtheta = atan(abs(cc)/aa^2)*180/pi

%  夹角
thet = acos(bb/magb)*180/pi
2楼2021-02-16 09:27:51
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