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公式 A⋅(B×C)=B⋅(C×A)=C⋅(A×B) =det(ATBTCT) の証明
[証明]
ベクトル A=(Ax , Ay , Az) , B=(Bx , By , Bz) , C=(Cx , Cy , Cz) に対して,
A×B=(AyBz−AzBy , AzBx−AxBz , AxBy−AyBx)
B×C=(ByCz−BzCy , BzCx−BxCz , BxCy−ByCx)
C×A=(CyAz−CzAy , CzAx−CxAz , CxAy−CyAx)
より,
A⋅(B×C) =Ax(ByCz−BzCy) +Ay(BzCx−BxCz) +Az(BxCy−ByCx)
=AxByCz−AxBzCy +AyBzCx−AyBxCz +AzBxCy−AzByCx
B⋅(C×A) =Bx(CyAz−CzAy) +By(CzAx−CxAz) +Bz(CxAy−CyAx)
=BxCyAz−BxCzAy +ByCzAx−ByCxAz +BzCxAy−BzCyAx
C⋅(A×B) =Cx(AyBz−AzBy) +Cy(AzBx−AxBz) +Cz(AxBy−AyBx)
=CxAyBz−CxAzBy +CyAzBx−CyAxBz +CzAxBy−CzAyBx
となるので A⋅(B×C)=B⋅(C×A)=C⋅(A×B) が成り立つ.また,
det(ATBTCT)=|AxBxCxAyByCyAzBzCz| =Ax|ByCyBzCz| −Ay|BxCxBzCz| +Az|BxCxByCy|
=Ax(ByCz−BzCy) −Ay(BxCz−BzCx) +Az(BxCy−ByCx)
=AxByCz−AxBzCy +AyBzCx−AyBxCz +AzBxCy−AzByCx
より, det(ATBTCT)=A⋅(B×C) が成り立つ.(証明終)
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最終更新日2023年2月20日