向量的数量积、向量积和混合积是线性代数中的重要概念,它们分别代表了不同类型的向量交互方式。首先,内积(数量积或点乘)定义为两向量的标量乘积,记为[公式],其证明可通过投影几何意义理解,即一方向量与另一方向量的投影。其特性包括投影没有方向性、伸缩性以及合成与分解规则。
外积(向量积或叉乘)定义为两向量形成的平行四边形面积,用[公式]表示。然而,由于面积具有方向性,与内积不同。证明中涉及的公式同样反映出这一特性。此外,它也满足伸缩性和合成分解原则。
当扩展到三维空间,我们有[公式]和[公式],这两者进一步体现了向量在空间中的相互作用。混合积则涉及到三个向量,其结果是一个标量,用[公式]和[公式]表示,它在三维空间中的几何意义更为复杂。