Angenommen, wir haben einen Vektor In -Raum. Dann der Vektor ist orthogonal zu dem, mit dem wir begonnen haben. Außerdem die Funktion
Angenommen, wir haben stattdessen zwei Vektoren Und In -Raum. Dann gibt uns das Kreuzprodukt einen neuen Vektor das ist orthogonal zu den ersten beiden. Außerdem sind Kreuzprodukte bilinear.
Frage. Können wir das in höheren Dimensionen tun? Gibt es zum Beispiel eine Möglichkeit, drei Vektoren einzugeben? -Raum in einen vierten Vektor, orthogonal zu den anderen, auf trilineare Weise?
Ja. Es ist genau wie in der Dimension : wenn Ihre Vektoren sind , , Und , berechnen Sie die formale Determinante:
Ich bin einem Vorschlag aus den Kommentaren zu dieser Antwort gefolgt: die Einträge zu setzen , , , Und ganz unten. Es macht keinen Unterschied in der ungeraden Dimension, aber es erzeugt das natürliche Zeichen in der geraden Dimension.
Nach einem weiteren Vorschlag möchte ich diese Bemerkung hinzufügen:
Meine Antwort ist eine Ergänzung zu den Antworten von José und Antinoos, aber vielleicht etwas abstrakter. Im Prinzip verwenden ihre Antworten Koordinaten, während ich versuche, es koordinatenfrei zu tun.
Was Sie suchen, ist das Keil- oder Außenprodukt. Die äußere Kraft eines Vektorraums ist der Quotient des Tensorprodukts durch die Relation . Um etwas konkreter und weniger abstrakt zu sein, bedeutet dies nur, dass dies für jeden Vektor gilt das Keilprodukt . Immer wenn Sie Vektoren miteinander verkeilen, ist das Ergebnis gleich Null, wenn mindestens zwei der Faktoren linear abhängig sind. Überlegen Sie, was mit dem Kreuzprodukt in passiert .
In der Tat lassen Grundlage eines inneren Produktraums sein . Dann ist eine Grundlage für Wo .
Wenn Dann gleich bis hin zu Zeichen der Einträge. Dies scheint ein bisschen obskur, weil technisch sollte ein Element von sein . Der letztere Vektorraum ist jedoch isomorph zu . Tatsächlich gilt diese Beziehung für alle äußeren Kräfte, denen eine Orientierung im Vektorraum gegeben ist. Der Isomorphismus wird als Hodge-Sternoperator bezeichnet . Es besagt, dass es einen Isomorphismus gibt . Diese Karte arbeitet auf einem -Keil über die Relation
Wie beantwortet das alles Ihre Frage, die Sie stellen? Nun, nehmen wir Und . Dann identifiziert der Hodge-Stern-Isomorphismus die Räume Und . Das ist gut, weil Sie ursprünglich etwas über die Orthogonalität zwischen einer Menge von sagen wollten linear unabhängige Vektoren und ihr "Kreuzprodukt". Lassen Sie uns nun genau das tun und einstellen . Dann das Bild ist ein regulärer Vektor in und die oben definierte Bedingung impliziert für
Denken Sie vielleicht daran, dass die beiden anderen Antworten implizit die Hodge-Sternoperation (und auch eine Basis) verwenden, um das "Kreuzprodukt in höherer Dimension" durch die formale Determinante zu berechnen, die hier bei der Verwendung des Keilprodukts codiert ist.
Sie können das Kreuzprodukt berechnen In -Abmessungen mit den folgenden:
Das wirst du finden .
Es ist wunderbar, dass die Determinante einen Vektor mit dieser Eigenschaft erzeugt.
Ja, und abgesehen von anderen Antworten ist die Verwendung von Cliffords Algebra ein interessanter Ansatz, um darüber nachzudenken.
Dies kann Ihnen das Grundkonzept auf eine nicht strenge, aber zugängliche Weise vorstellen.
https://slehar.wordpress.com/2014/03/18/clifford-algebra-a-visual-introduction/
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