• ベストアンサー

n次元ベクトルの外積の定義

oodaikoの回答

  • oodaiko
  • ベストアンサー率67% (126/186)
回答No.15

oodaikoです。siegmund先生にちょっと伺いたいのですが、(chukanshiさん本題からはずれていてすみません)No.4の回答にある基本反対称テンソルεとはどんなものなのでしょうか。 名前からすると {1,2,…,n}の要素のn個の組から{-1,0,1}への関数であって、 σを{1,2,…,n}上の置換,sinσを置換の符合(偶置換なら1,奇置換なら-1) とすると ε[i_1,i_2,…,i_n]=sigσ ((i_1,i_2,…,i_n)=(σ(1),σ(2),…,σ(n)) の場合)         =0 (その他の場合)  と定義される関数だと思うのですが。 そうだとするとNo.4の回答で4次元のテンソルを行列形式で書き下していますが、行と列が入れ替わっているように思うのですが。それとも横に並べて書いた部分を列ベクトルと見なすということでしょうか。 「外積」とsiegmund先生が示したテンソル演算との関連を考えていたのですが「基本反対称テンソル」の定義を勘違いしていたら話にならないので質問しました。 物理の表記法に詳しくないもので間違えていたらご指摘お願いします。 sokamoneさん >「Cayley」を一部「Caley」と書いていたところがありますが、それは >打ち損じです。oodaikoさんのもそのようになっていたので すみません。「Caley代数」の文字はsokamoneさんの回答からコピペしましたf(^^; でも英語に弱いので手打ちでも気づかずそのまま書いたと思います。(^^;; 日本語で「ケーリー代数」と書けば恥を晒さずに済んだのですが。

chukanshi
質問者

お礼

すみません。「そうですね」は「行と列が入れ替わっている」に対する同意です。 物理でも、横に書くのが「行」で縦に書くのが「列」だと思います。 そこは、数学も物理も同じだとおもいます。 混乱した表現ですみません。 siegmund先生のお答えを、待ちましょう。

chukanshi
質問者

補足

>(chukanshiさん本題からはずれていてすみません) いえいえ、「定義」は重要ですから。特に、数学者と物理学者の間では、定義をちゃんとしておかないと、議論が混乱しますから(笑)。重要です。 >そうだとするとNo.4の回答で4次元のテンソルを行列形式で書き下していますが、 >行と列が入れ替わっているように思うのですが。それとも横に並べて書いた部分を >列ベクトルと見なすということでしょうか。 そうですね。 A×B[1,2]=ε[1,2,p,q]A[p]B[q](p,qに関しては和をとる) =A[3]B[4]-B[3]A[4] で、1行2列が A[3]B[4]-B[3]A[4] になると思います。 siegmund先生、そうですよね?

関連するQ&A

  • 外積 商 次元

    前回、内積にはなぜ商が定義されないのか 質問させて頂きました。 URL:http://okwave.jp/qa/q7403145.html 外積の商が定義されないことを示そうとしています。 ベクトルa=(1,0,0)とベクトルxの外積を以下に示すと、 a×x=bから、 (1,0,0)×(0,1,0)=(0,0,1) (1,0,0)×(1,1,0)=(0,0,1) (1,0,0)×(2,1,0)=(0,0,1) とベクトルbとなるベクトルxが複数存在します。 よって、 (1,0,0)×(γ,1,0)=(0,0,1)が成り立つ。 γ成分は、a=(1,0,0)における並行成分が任意であるということ。 したがって、ベクトルaとベクトルbが既知でもベクトルxが一意に 定まらないため商が定義されない。 上記の内容でOKでしょうか? また、内積と外積が定義される次元についてですが、 スカラーの内積とスカラーの外積は存在しないと思うので最低でも 2次元以上のn次元で定義されると認識でOKでしょうか? 以上、ご回答よろしくお願い致します。

  • ベクトル 外積について

    ベクトル 外積について 2つのベクトルをA,Bと表し、2つのベクトルのなす角をθとします。 また、A=(ax,ay,az),B=(bx,by,bz)です。 外積 A×B=(aybz-azby,azbx-axbz,axby-aybx)ですがこれは、 A×B=(aybz-byaz,azbx-bzax,axby-bxay)と書いても同じでしょうか? また、内積は2・3次元、外積は3次元のイメージなのですが、4次元等にも拡張して 考えられるものなのでしょうか? ご回答よろしくお願い致します。

  • 2次元における外積について

    プログラミング方面で2次元の外積なるものが定義されていました。 u=(a,b), v=(c,d)としたとき、 u×v=ad-bc というものです。3次元とは異なり、ベクトルからスカラーへの演算になっています。 外積は3次元でしか定義されないと教えられたので、 これは外積なのか、外積もどきなのか判断に困っています。 数学的にはこれを外積と呼ぶのでしょうか?

  • 外積の定義

    私は外積は3次元ベクトルに対してのみ 定義されるものだと思っていました。 が、最近ネット上では他の次元に対する外積 という言葉もちらほら見かけます。 つきましては、3次元以外の外積が一般的かどうか。もし、一般的ならばその定義はどうなっているか 教えて下さい。

  • ベクトル、内積、外積など

    ベクトル、内積、外積など はじめまして、私は情報系の分野を専門的に学習している学生です。 情報分野ではそれなりの知識を持っているので、あえて数学的な 質問をさせていただきます。   ・三次元平面上に点ABCがあります。   ・点ABCを含む平面上に点Pがあります。 三角形ABC内に点Pが存在することを確かめるには、 どのようにすればよいでしょうか? またこれには以下のような制約があります。   ・パソコン上で計算するので、なるべく計算回数    (特に乗算、除算)を抑えたい。   ・パソコン上では三角関数などは級数なので精度、    処理速度、共に両立できない。 なので、なるべく少ない計算量で、四則演算のみを用いた 解法が必要です。 以下は私の考えた手順ですが、   (1)ベクトルBcとBa(もしくはBp)との外積によりベクトルNを得ます。   (2)ベクトルNとBcとの外積によりBcに直行するベクトルBc´を得ます。   (3)ベクトルBc´とBpとの内積が負ならば、点Pは線分B-Cの外に位置します。   これをB-C、C-A、A-Bと行うことで判定します。 これでは外積を2回、内積を1回計算する必要があり、計算量が多いので より簡潔な手法が必要です。 (本当に数学って大切ですね、もっと勉強しておけばよかった(^^;)

  • ベクトルで外積の逆演算、外商ってある?

    3次元ベクトルにおいて、 a=(a[x],a[y],a[z]),b=(b[x],b[y],b[z]) の外積 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[z]) が定義できます。いくつかの性質もあります。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%83%AD%E3%82%B9%E7%A9%8D ところで、逆演算も定義としてはありえると思います。 a÷b=xとは、 x×b=aとなる3次元ベクトルx ただ、そのようなxは一意的には存在しません。 しかし、外積を内積に変えて、 x・b=a(aは実数)となる3次元ベクトルx を考えると、そのようなxの集合は、3次元空間で平面になります。 ちょっととっぴにいうと、内積の逆演算、内商a:bは、平面になるということもできます。 では、 x×b=aとなる3次元ベクトルx を考えると、そのようなxの集合はどうなるのでしょうか? また、平方根を制限したものを√で表したりするように、逆演算はしばしば制限したものを考えます。 なにか制限することで、外積の逆演算、外商を考えれないでしょうか?なにか制限することで、内積の逆演算、内商を考えれないでしょうか? 他に発展的なことは考えれないでしょうか?

  • ベクトルの外積 

    ベクトルの外積の2次元の計算で r×(r2-r1) の計算を考えているのですが 外積の定義を見ていると2次元では考えられないような気がするのですが この計算はできるのでしょうか?? 誰か詳しい方がいらっしゃればアドバイスお願いします。

  • 内積と外積について

    内積と外積について 2つのベクトルをA,Bと表し、2つのベクトルのなす角をθとします。 また、A=(ax,ay,az),B=(bx,by,bz)です。 内積はA・B=|A||B|cosθと表されこれはスカラー量です。 内積はAのBへの正射影とBの積(もしくは、BのAへの正射影とAの積)と認識しています。 また、A・B=axbx+ayby+azbzとも表されこれはスカラー量です。 A・B=|A||B|cosθ,A・B=axbx+ayby+azbzはどちらも内積の定義なのでしょうか? 外積は|A×B|=|A||B|sinθと表されますが、これもスカラー量ですよね。 外積はベクトル積と呼ばれることもあるようですが、 これは、外積の定義A×B=(aybz-azby,azbx-axbz,axby-ayax)がベクトルとなるからベクトル積と 言われるのでしょうか? |A×B|=|A||B|sinθは定義ではないのですか? 以上、よろしくお願い致します。

  • ベクトルの外積について質問です><

    ベクトルAを|A ベクトルBを|B と表します。 そこでなんですが、ベクトルの内積は ex・ex=1 ex・ey=0ですから |A=-3ex+ey+2ez |B=4ex+2ey-ez の内積をとると-12+2-2=-12となりますよね? それはわかるのですが、では|Aと|Bの外積をとる場合はどうなるのでしょうか?困っています><教えてください>< また|A-|Bなどは普通に同じものどうしを引き算すればよいのですよね? 教えてください><お願いします><

  • 外積に関する質問です。

    外積に関する質問です。 ベクトルaとベクトルbが接していない場合には外積って計算できるんでしょうか? 内積は正射影なのでベクトルaとbが接していなくても出来ると思うのですが、 外積はどうでしょうか?