別の与えられたベクトルに垂直なベクトルを構築するには、ベクトルの内積と外積に基づく手法を使用できます。 ベクトルA =(a1、a2、a3)とB =(b1、b2、b3)の内積は、対応するコンポーネントの積の合計に等しくなります:A∙B = a1_b2 + a2_b2 + a3_b3。 2つのベクトルが垂直である場合、それらの内積はゼロに等しくなります。 2つのベクトルの外積は、A×B =(a2_b3-a3_b2、a3_b1-a1_b3、a1_b2-a2 * b1)と定義されます。 2つの非平行ベクトルの外積は、両方に垂直なベクトルです。
架空の未知のベクトルV =(v1、v2)を書き留めます。
このベクトルと指定されたベクトルの内積を計算します。 U =(-3,10)が与えられた場合、内積はV∙U = -3 v1 + 10v2になります。
内積を0に設定し、一方の未知のコンポーネントをもう一方のコンポーネントに関して解きます:v2 =(3/10)v1。
v1の任意の値を選択します。 たとえば、v1 = 1とします。
v2を解きます:v2 = 0.3。 ベクトルV =(1,0.3)はU =(-3,10)に垂直です。 v1 = -1を選択した場合、最初の解の反対方向を指すベクトルV ’=(-1、-0.3)が得られます。 これらは、指定されたベクトルに垂直な2次元平面内の2つの方向のみです。 新しいベクトルを任意の大きさにスケーリングできます。 たとえば、大きさが1の単位ベクトルにするには、W = V /(vの大きさ)= V /(sqrt(10)=(1 / sqrt(10)、0.3 / sqrt(10))を作成します。
指定されたベクトルに平行でない任意のベクトルを選択します。 ベクトルYがベクトルXに平行である場合、ゼロ以外の定数aに対してY = a * Xです。 簡単にするために、X =(1、0、0)などの単位基底ベクトルの1つを使用します。
U =(10、4、-1):W = X×U =(0、1、4)を使用して、XとUの外積を計算します。
WがUに垂直であることを確認します。 W∙U = 0 + 4-4 = 0。 Y =(0、1、0)またはZ =(0、0、1)を使用すると、異なる垂直ベクトルが得られます。 それらはすべて、方程式10 v1 + 4 v2-v3 = 0で定義される平面にあります。