外積の成分表示

外積の成分表示

a → =( a x ,  a y ,  a z ) , b → =( b x ,  b y ,  b z ) のとき

a → × b → =( a y b z − a z b y ,  a z b x − a x b z ,  a x b y − a y b x )

となる.

各成分の幾何学的意味はここ参照

■導出計算

成分表示を基本ベクトル表示に直し,外積の定義に従って計算すると

a → × b → = ( a x e 1 → + a y e 2 → + a z e 3 → ) × ( b x e 1 → + b y e 2 → + b z e 3 → )

分配法則が成り立つことより

= ( a x e 1 → ) × ( b x e 1 → + b y e 2 → + b z e 3 → ) + ( a y e 2 → ) × ( b x e 1 → + b y e 2 → + b z e 3 → ) + ( a z e 3 → ) × ( b x e 1 → + b y e 2 → + b z e 3 → )

= ( a x e 1 → ) × ( b x e 1 → ) + ( a x e 1 → ) × ( b y e 2 → ) + ( a x e 1 → ) × ( b z e 3 → ) + ( a y e 2 → ) × ( b x e 1 → ) + ( a y e 2 → ) × ( b y e 2 → ) + ( a y e 2 → ) × ( b z e 3 → ) + ( a z e 3 → ) × ( b x e 1 → ) + ( a z e 3 → ) × ( b y e 2 → ) + ( a z e 3 → ) × ( b z e 3 → )

外積のスカラー倍の性質より

= a x b x ( e 1 → × e 1 → ) + a x b y ( e 1 → × e 2 → ) + a x b z ( e 1 → × e 3 → ) v + a y b x ( e 2 → × e 1 → ) + a y b y ( e 2 → × e 2 → ) + a y b z ( e 2 → × e 3 → ) + a z b x ( e 3 → × e 1 → ) + a z b y ( e 3 → × e 2 → ) + a z b z ( e 3 → × e 3 → )

基本ベクトルの外積の結果より

= a x b x 0 → + a x b y e 3 → + a x b z ( − e 2 → ) + a y b x ( − e 3 → ) + a y b y 0 → + a y b z e 1 → + a z b x e 2 → + a z b y ( − e 1 → ) + a z b z 0 →

= ( a y b z − a z b y ) e 1 → + ( a z b x − a x b z ) e 2 → + ( a x b y − a y b x ) e 3 →

となる.

 

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最終更新日 2026年3月26日