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2.1向量

Vectors

1. 向量代数与几何

1.1 加法

\[ A = \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ \end{bmatrix} \quad B = \begin{bmatrix} 7 & 8 & 9 \\ 10 & 11 & 12 \\ \end{bmatrix} \quad A + B = \begin{bmatrix} 1+7 & 2+8 & 3+9 \\ 4+10 & 5+11 & 6+12 \\ \end{bmatrix} \]

1.1.1 向量加法的平行四边形法则

在几何学上,向量 v,w 相加遵循以下法则: 放置 w 的尾部到 v 的头上。或相反,放置 v 的尾部到 w 的头上。两者都构成了一个平行四边形。

1.2 减法

在几何上,两个向量的差v,w 遵循以下法则: 放置 v和w 的尾部在同一点上。然后 v-w 是从 w 头部指向 v 头部的向量。

1.3 标量倍数

可以使用一个实数 k 来 倍乘/扩展 向量:

\[ A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \\ \end{bmatrix} \quad k \cdot A = \begin{bmatrix} k \cdot 1 & k \cdot 2 \\ k \cdot 3 & k \cdot 4 \\ \end{bmatrix} \]

k 称为标量(scalar),k·A 称为 A 的一个标量倍数(scalar multiple)。 一个向量的标量倍数与原向量方向相同(或相反),长度不同。

2. 线性组合

\[ scalars: c1,c2,...,c_k, vectors \ in \ R^n: v1,v2,...,v_k\\ The \ vector \ in \ R^n: \\ c1v1+c2v2+···+c_kv_k \\ 被称为 带权重/系数的 向量的 线性组合(linear \ combination) \]