叉积计算器
A×B 得到一个垂直于两者的向量——叉积是求法向量、力矩与平行四边形面积的专用工具。
什么是叉积计算器?

叉积(Cross Product,向量积)仅定义在三维:A×B = (a₂b₃ − a₃b₂, a₃b₁ − a₁b₃, a₁b₂ − a₂b₁)。结果是一个新向量,方向垂直于 A、B 所在平面(右手定则:四指从 A 转向 B,拇指指向即方向),模长 |A×B| = |A||B|sinθ——恰好等于以 A、B 为邻边的平行四边形面积。
A=(1,0,0)、B=(0,1,0):A×B = (0, 0, 1)——x 轴叉 y 轴得 z 轴,这正是右手坐标系的定义关系。交换次序 B×A = (0,0,−1) = −A×B:叉积反交换,顺序决定方向。计算面积的实例:A=(1,2,3)、B=(4,5,6),A×B = (−3, 6, −3),模长 = √54 ≈ 7.35,即两向量张成的平行四边形面积。
叉积的三大物理/工程角色:力矩 τ = r×F(扳手拧螺丝,力臂与力的叉积,方向沿转轴)、角动量 L = r×p、洛伦兹力 F = qv×B(磁场中电荷偏转)。图形学里求多边形法向量(光照计算的前提)也是叉积——三角形两条边一叉,垂直于面的方向就有了。
叉积是为三维世界量身定做的运算。给定两个不平行的向量,它们张成一个平面,叉积给出这个平面的法向量——方向由右手定则确定:四指从 A 弯向 B,拇指指向即为 A×B 的方向。这个「从两个方向生成第三个正交方向」的能力,让它成为描述旋转、力矩、角动量的唯一自然语言。
叉积的模长有漂亮的几何意义:恰好等于两向量张成的平行四边形面积。由此推出三角形面积 = |A×B| ÷ 2,三维图形学计算多边形面积、判断三角形朝向(正面还是背面剔除)、生成每个顶点的法线,全都依赖这一性质。可以说没有叉积就没有现代 3D 渲染管线。
A×B = (a₂b₃−a₃b₂, a₃b₁−a₁b₃, a₁b₂−a₂b₁);|A×B| = |A||B|sinθ
A=(1, 2, 3) 与 B=(4, 5, 6) 的叉积 = (2×6−3×5, 3×4−1×6, 1×5−2×4) = (−3, 6, −3);模长 = √(9+36+9) = √54 ≈ 7.35,等于以 A、B 为邻边的平行四边形面积。
| × | i | j | k |
|---|---|---|---|
| i | 0 | k | −j |
| j | −k | 0 | i |
| k | j | −i | 0 |
如何使用叉积计算器
- 1
输入三维向量 A 与 B(分量空格分隔)。
- 2
点击计算,得叉积向量、模长与平行四边形面积。
计算示例
例 1A=(1, 2, 3)、B=(4, 5, 6)
A×B = (2×6−3×5, 3×4−1×6, 1×5−2×4) = (−3, 6, −3);模长 = √(9+36+9) = √54 ≈ 7.35——即平行四边形面积;三角形面积取其一半 ≈ 3.67。
例 2坐标轴的单位叉积
î×ĵ = k̂,ĵ×k̂ = î,k̂×î = ĵ——三个单位向量循环叉乘得下一个,反向则加负号。记住这个循环(x→y→z→x),手算叉积时按行列式展开就不会错。
例 3扳手力矩
力臂 r = 0.3 m 沿 x 轴,力 F = (0, 0, −50) N 向下,力矩 τ = r × F = (0, 15, 0) N·m——方向沿 y 轴,正是扳手拧紧螺栓的旋转轴方向。
例 4求平面法向量
平面上两向量 (1, 0, 0) 与 (0, 1, 1),叉积 = (0×1−0×1, 0×0−1×1, 1×1−0×0) = (0, −1, 1),归一化后即平面单位法向量,光照计算直接使用。
例 5三角形面积
顶点 (0,0,0)、(2,0,0)、(0,3,0) 构成三角形,两边向量叉积 = (0,0,6),面积 = 6 ÷ 2 = 3,与底乘高除二的结果一致。
注意事项
叉积反交换:A×B = −(B×A),方向用右手定则判定,顺序写反结果反向。
平行(含反向)向量叉积为零向量:sinθ = 0 时没有"张开的面积"。
叉积不满足结合律:A×(B×C) ≠ (A×B)×C,三重叉积用拉格朗日公式展开。
三角形面积 = |A×B| ÷ 2——三点坐标求面积的标准做法,海伦公式的向量替代方案。
叉积不满足交换律:A×B = −(B×A),交换顺序方向翻转。也不满足结合律:(A×B)×C ≠ A×(B×C),连续叉乘必须打括号明确顺序。
叉积只在三维(和七维的某种推广)有良好定义;二维向量的「叉积」通常指标量 a₁b₂ − a₂b₁,即平行四边形的有向面积,用于判断左右转向。
当 A×B = 0 且两向量均非零时,说明 sinθ = 0,两向量平行或反向——这是判断共线性的标准代数方法,比比较斜率更通用。
常见问题
参考资料
凯文内容作者Calcton 数学编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-04-29
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引用本页
GB/T 7714 格式
Calcton. 叉积计算器[EB/OL]. https://www.calcton.com/cross-product, 2026-04-29.
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参考来源与更新说明
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最后更新:2026-04-29。
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