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《线性代数》向量 | 2023-08-05T14:02:01+08:00 |
向量
- 计算机中:(vector):数组(bushi)
- 物理上:空间中的一个箭头,由长度和方向定义
- 向量可以认为是任何东西,只要保证两个向量相加以及数字与向量的相乘是有意义的即可,本质是对物理上和计算机上两种描述的概括
- 向量加法:
\vec{V}+\vec{W}
- 向量数乘:
2\vec{V}
将向量引入坐标系后,在线性代数中,不同于物理上的向量,向量起点固定为坐标系原点
如上图中向量可以用一个矩形表示,其中-2表示在x轴上到原点的距离,3表示在y轴上到原点的距离
在三维坐标系中,向量表示为一个三元数组,每个三元数组给出唯一一个向量,一个向量对应一个三元数组
利用向量在坐标系中的表示可以简单理解向量加法和向量数乘
向量加法可认为是将被加向量平移到起点与第一个向量的终点重合,绘制一个新的向量从第一个向量的起点出发,指向第二个向量的终点,新的向量就认为是两个向量的和
注:以上情形几乎是线性代数中唯一允许向量起始点离开原点的情形
对于\vec{V}+\vec{W}
从数字角度上则可认为是在行走对应步数
所以
\begin{bmatrix}
x_1 \\\\
y_1
\end{bmatrix}
+
\begin{bmatrix}
x_2 \\\\
y_2
\end{bmatrix}=
\begin{bmatrix}
x_1+x_2 \\\\
y_1+y_2
\end{bmatrix}
向量乘法中,向量相乘标量则认为对向量的缩放过程,如2\vec{V}
则认为将\vec{V}
拉伸为原来的2倍,由于数字在线性代数中主要作用就是缩放向量,通常情况下,标量和数字在这里往往可以互相替换
对于向量与标量相乘,即为向量中的每个分量与标量相乘