点积可以定义为两个向量 和
的
(1)
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其中 是向量之间的角,|X| 是范数。由此立即得出,如果
垂直于 垂直于
,则
。因此,点积的几何解释为当两个向量被放置使其尾部重合时,
在单位向量
上的投影的长度。
通过写作
(2)
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(3)
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由此得出 (1) 产生
(4)
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(5)
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(6)
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所以,一般来说,
(8)
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(9)
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这可以使用爱因斯坦求和约定非常简洁地写成
(10)
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点积在 Wolfram 语言中实现为Dot[a, b],或者简单地使用句点,a . b。
点积是可交换的
(11)
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和可分配的
(12)
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结合律对于点积没有意义,因为 未定义,因为
是一个标量,因此它本身不能进行点积运算。然而,它确实满足以下性质
(13)
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对于标量 。
(14)
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点积在旋转下是不变的
(15)
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(19)
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(20)
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其中使用了爱因斯坦求和约定。
点积也称为标量积和内积。在后一种上下文中,通常写成 。点积也为张量
和
定义为
(21)
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因此对于四向量 和
,它定义为
(22)
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(23)
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(24)
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其中 是通常的三维点积。