Vector 三维空间中的矢量旋转

Vector 三维空间中的矢量旋转,vector,3d,rotation,resolve,Vector,3d,Rotation,Resolve,我有两个点,A和B,在3D空间中,我知道向量AB的大小和方向(在x,y,z坐标中)。我在a有一个力,我知道它的大小和方向。我可以将这个力分解成沿着线AB的力,表示为F_par_AB,通过得到A处的力和单位向量AB之间的点积,从而知道大小和方向。垂直于AB的力,表示为F_perp_AB,然后通过向量加法(F_par_AB+F_perp_AB=F)找到 我现在的问题是,我想将F_perp_AB分解为两个组件,我们称它们为vec1和vec2,它们彼此正交,与AB正交。我认为这可以通过某种向量旋转来实现

我有两个点,A和B,在3D空间中,我知道向量AB的大小和方向(在x,y,z坐标中)。我在a有一个力,我知道它的大小和方向。我可以将这个力分解成沿着线AB的力,表示为F_par_AB,通过得到A处的力和单位向量AB之间的点积,从而知道大小和方向。垂直于AB的力,表示为F_perp_AB,然后通过向量加法(F_par_AB+F_perp_AB=F)找到

我现在的问题是,我想将F_perp_AB分解为两个组件,我们称它们为vec1vec2,它们彼此正交,与AB正交。我认为这可以通过某种向量旋转来实现,在这里我建立了一个新的坐标系x'y'z。我定义x'在AB方向,y'在vec1方向,z'在vec2方向。知道原始xyz坐标系中AB的方向,是否可以进行某种旋转,以便将总力F分解为沿x'的力(沿AB的力,该方向的力已知)、y'和z'

感谢

根据定义,与两个向量垂直(假设向量不平行)

在数学中,叉积或向量积(有时) 有向面积积(强调几何意义)是一种 三维空间(R3)中两个向量的二进制运算, 叉积a×b(读作“a叉b”)是一个向量 垂直于a和b,因此垂直于平面 包含它们。它在数学,物理,和, 工程,计算机编程。不应将其与 点积(投影积)

如果两个向量的方向相同(或完全相反 相互之间的方向,即不是线性独立的)或 任何一个长度为零,那么它们的叉积为零

因此,第三个垂直向量就是ABF_perp_AB的叉积,根据定义,它垂直于这两个向量。所以它定义了一个三维坐标系

然后,如果您愿意,还可以将其规格化为具有单位长度等等

更新:我希望将F_perp_AB分解为两个向量,它们相互垂直,也与向量AB垂直

在这种情况下,你可以取任意一个垂直于AB的随机向量,通过减去AB上的投影,找到与之垂直的对偶向量,依此类推

例如,您可以始终将第一个向量视为F_perp_AB本身,而将另一个向量视为这两者的向量(例如叉积)。没有唯一的答案,任何组合都是有效的,没有任何其他限制选择的标准

叉积是一种将二次向量构造为二次向量的通用方法

注意没有理由认为不能计算F_perp_AB和AB的叉积(我们称之为ZZ)来给出第三个轴并将F分解为这三个轴(F在第三个轴ZZ上的坐标为零,但同样没有唯一的解,这是可接受的解)。可以对向量F_perp_AB和ZZ进行任意旋转,这将给出另一个等效的三维坐标系,其中F在第三轴上没有零坐标。没有进一步的标准,就没有唯一的解决方案

A

根据定义,与两个向量垂直(假设向量不平行)

在数学中,叉积或向量积(有时) 有向面积积(强调几何意义)是一种 三维空间(R3)中两个向量的二进制运算, 叉积a×b(读作“a叉b”)是一个向量 垂直于a和b,因此垂直于平面 包含它们。它在数学,物理,和, 工程,计算机编程。不应将其与 点积(投影积)

如果两个向量的方向相同(或完全相反 相互之间的方向,即不是线性独立的)或 任何一个长度为零,那么它们的叉积为零

因此,第三个垂直向量就是ABF_perp_AB的叉积,根据定义,它垂直于这两个向量。所以它定义了一个三维坐标系

然后,如果您愿意,还可以将其规格化为具有单位长度等等

更新:我希望将F_perp_AB分解为两个向量,它们相互垂直,也与向量AB垂直

在这种情况下,你可以取任意一个垂直于AB的随机向量,通过减去AB上的投影,找到与之垂直的对偶向量,依此类推

例如,您可以始终将第一个向量视为F_perp_AB本身,而将另一个向量视为这两者的向量(例如叉积)。没有唯一的答案,任何组合都是有效的,没有任何其他限制选择的标准

叉积是一种将二次向量构造为二次向量的通用方法

注意没有理由认为不能计算F_perp_AB和AB的叉积(我们称之为ZZ)来给出第三个轴并将F分解为这三个轴(F在第三个轴ZZ上的坐标为零,但同样没有唯一的解,这是可接受的解)。任何随机旋转都可以进行