【python】ベクトルの内積、外積を計算する方法！3次元ベクトルで実演！

このページでは、Python上でベクトルの内積、外積を計算する方法をご紹介していきます。

それではさっそくやっていきましょう！

ベクトルの内積計算方法

まずはベクトルの内積の計算方法からおさらいしておきましょう。

ベクトルの内積は高校数学で習った通り以下の式で計算可能です。

python上で内積の計算を行う方法はいくつかありますが、今回はnumpyのdotという方法を使う方法をご紹介します。

今回はa=(1,2,3), b=(3,2,1)という２つのベクトルで計算してみます。

以下がそのサンプルコードです。

import numpy as np
a=[1,2,3]
b=[3,2,1]
c=np.dot(a,b)
print(c)

こいつを実行すると、１０という結果が出力されました。

先ほどの数式に照らし合わせてみると、3×1+2×2+1×3=10ですから問題なく計算できていそうですね。

次は外積の計算方法についてです。

先ほどの内積と違い、外積の計算結果はベクトルになっています。

外積もnumpyを使って計算してみましょう。

numpyで外積計算する場合はcrossという方法を使います。

以下がそのサンプルコードです。

ここもa=(1,2,3), b=(3,2,1)という２つのベクトルで計算してみます。

import numpy as np
a=[1,2,3]
b=[3,2,1]
d=np.cross(a,b)
print(d)

こいつを実行すると[ -4 , 8 , -4 ]という結果が出力されました。

検算してみると問題なく計算できていることがわかると思います。

というわけで今回はpython上でベクトルの内積、外積を計算する方法をご紹介しました。

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