Let a=a1i^+a2j^+a3k^
For a×i^:
a×i^=(a1i^+a2j^+a3k^)×i^
Using i^×i^=0, j^×i^=−k^, and k^×i^=j^:
a×i^=a3j^−a2k^
∣a×i^∣2=a32+a22
For a×j^:
a×j^=(a1i^+a2j^+a3k^)×j^
Using i^×j^=k^, j^×j^=0, and k^×j^=−i^:
a×j^=−a3i^+a1k^
∣a×j^∣2=a32+a12
For a×k^:
a×k^=(a1i^+a2j^+a3k^)×k^
Using i^×k^=−j^, j^×k^=i^, and k^×k^=0:
a×k^=a2i^−a1j^
∣a×k^∣2=a22+a12
∣a×i^∣2+∣a×j^∣2+∣a×k^∣2
=(a22+a32)+(a12+a32)+(a12+a22)
=2a12+2a22+2a32
=2(a12+a22+a32)
=2∣a∣2