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で内積を計算する方法
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。
ベクトルの外積計算方法
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。
Pythonで外積を計算する方法
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。
おわりに
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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