向量

article/2025/10/23 2:32:54

向量对数学家是数字列表
向量对程序员是数组

数学上区分向量和标量
速度和位移是向量,速率和长度是标量

向量的维度:数的个数

写法:横着写行向量,竖着写列向量

几何意义
大小:向量的长度
方向:空间中的指向

向量没有位置,只有大小和方向(零向量是惟一一个没有方向的向量)
点用来描述位置,向量用来表示位移


专门研究向量的学科叫做:线性代数
3D数学主要关心:向量和向量运算的几何意义

向量运算
负向量:
得到一个和原向量大小相等,方向相反的向量
向量的长度:
各分量平方和的平方根

标量与向量的乘法:
以标量为单位进行缩放
标准化向量:
只关心它的方向而不关心其大小,就应该使用单位向量
向量除它的模

加法:
数学意义:三角形法则,平移成三角形,从头指向尾的向量
减法:
跟加法类似

距离公式:
两个点的距离等于一个点到另一个点向量的长度

点乘:
a·b = axbx+ayby
数学意义:描述两个向量的相似度
a·b = abcos
点乘结果可判断夹角
1.>0:[0~90),基本相同
2.0:90,正交
3.<0:(90~108],基本相反

问题:求向量在某个向量的投影?

垂直向量用三角形法则。

叉乘:
二维:axb = x1y2-x2y1
三维(行列式运算):axb = [y1z2-z1y2, z1x2-x1z2, x1y1-y1x2]

数学意义:
叉乘得到的向量垂直于原来的两个向量

|axb| = absin
axb 等于以a和b两边的平行四边形的面积,


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