ผลคูณจุด

ผลคูณจุด หรือ ผลคูณเชิงสเกลาร์ ในทางคณิตศาสตร์ คือ การดำเนินการทวิภาคบนเวกเตอร์สองอันในปริภูมิแบบยุคลิด ซึ่งให้ผลลัพธ์เป็นปริมาณสเกลาร์ที่เป็นจำนวนจริง ต่างกับผลคูณไขว้ซึ่งให้ผลลัพธ์เป็นเวกเตอร์อีกอันหนึ่ง

นิยาม

ผลคูณจุดของเวกเตอร์ a และเวกเตอร์ b เขียนแทนด้วย a · b (อ่านว่า เอ ดอต บี) นิยามโดยผลบวกของผลคูณระหว่างสมาชิกแต่ละตัวของ a และ b

$\mathbf {a} \cdot \mathbf {b} =\sum _{i=1}^{n}a_{i}b_{i}=a_{1}b_{1}+a_{2}b_{2}+\cdots +a_{n}b_{n}$

ตัวอย่างเช่น ผลคูณจุดของเวกเตอร์ [1, 3, −5] กับ [4, −2, −1] สามารถคำนวณได้ดังนี้

${\begin{bmatrix}1&3&-5\end{bmatrix}}\cdot {\begin{bmatrix}4&-2&-1\end{bmatrix}}=(1)(4)+(3)(-2)+(-5)(-1)=3$

ความหมายทางเรขาคณิต

|a|cos(θ) คือเงาในแนวตั้งฉากบน b

ในปริภูมิแบบยุคลิด ผลคูณไขว้มีความสัมพันธ์กับความยาวและมุม สำหรับเวกเตอร์ a ผลลัพธ์ของ a · a คือกำลังสองของความยาวของ a ส่วนในกรณีทั่วไปเมื่อ b เป็นเวกเตอร์อีกอันหนึ่ง จะได้ว่า

$\mathbf {a} \cdot \mathbf {b} =|\mathbf {a} |\,|\mathbf {b} |\cos \theta$

เมื่อ |a| และ |b| แทนความยาว (ขนาด) ของเวกเตอร์ a และ b ตามลำดับ และ θ คือมุมระหว่างเวกเตอร์ทั้งสอง

|a| cos(θ) คือความยาวของเงาของ a ในแนวตั้งฉากไปยัง b ตามรูป เมื่อมุมระหว่างเวกเตอร์ตั้งฉากต่อกัน โคไซน์ของมุม 90° จะเท่ากับศูนย์ จึงทำให้ผลคูณจุดของสองเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกันจะเป็นศูนย์เสมอ

ดูเพิ่ม

• ผลคูณไขว้

แหล่งข้อมูลอื่น

• เอริก ดับเบิลยู. ไวส์สไตน์, "Dot product" จากแมทเวิลด์.
• Java demonstration of dot product
• Another Java demonstration of dot product
• Explanation of dot product including with complex vectors