向量
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向量有两种,分为欧几里得向量与向量空间中更一般的向量。

欧几里得向量(Euclidean vector),又称几何向量,是同时具有大小和方向,且满足平行四边形法则的几何对象。向量是数学、物理学和工程科学等多个自然科学中的基本概念。有时,欧几里得向量也会简称为向量。一个向量经常被图形化地描绘为一个连接初始点$A$和终点$B$的箭头,记作$\vec {v}$。

与向量相对的概念称标量、纯量、数量,即只有大小、绝大多数情况下没有方向(电流是特例)、不满足平行四边形法则的量。

在线性代数中,向量常常采用更为抽象的向量空间(也称为线性空间)来定义。向量是向量空间中的基本构成元素。

向量空间是基于物理学或几何学中的空间概念,抽象出其代数性质所形成的一个概念,是一个满足一系列法则的代数结构。向量空间相伴的标量未必是实数,可以是复数、有理数等域。欧几里得空间便是线性空间的一种。向量空间中的元素就可以被称为向量,而欧几里得向量则是特指欧几里得空间中的向量。更一般的向量空间,例如所有次数不大于3的复系数多项式的集合;所有6×6实对称矩阵的集合;区间[0, 1]上的所有实值连续函数的集合;所有收敛于0的复数数列的集合等。

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大学数学颠覆惯性思维系列之向量可以没有方向。线性代数有个东西就做向量空间,向量空间有两种封闭的运算(加法和数乘)。只要是向量空间里面的元素都叫做向量vector,我管你有没有方向direction。只要一个集合里的元素满足下图的那些公理,它都能叫做向量。我们高中所学的向量严格来讲叫做欧几里得向量(Euclidean vector)或者几何向量,它被定义为既有大小(magnitude)又有方向(direction)的一个有向线段,又或者说跟高深一点它是一个等价类(equivalence class)。总之高中所学的向量是十分狭义意义上的向量,并不是一般意义上的。为了方便理解,我举一个最trivial的例子。比如$\mathbb{R}$是$\mathbb{R}$上的向量空间,于是$\mathbb{R}$里的元素就被称为向量,显然$\mathbb{R}$里的元素就是我们之前所熟知的标量,但是它同时可以是一个向量。因此,数学里一样东西是不是向量跟它有没有方向并没有什么必然关系,标量同样可以是向量。PS:话说高中时期的标量定义也很狭义,在一般意义上,标量就是向量空间的系数域里的元素。但这也不影响我上面的结论:向量跟方向没啥关系,标量可以是向量。——————————————————————本文原于2020年8月8日 01:02发布于QQ空间评论:标量跟向量在高中也不矛盾吧……回复:谁说不矛盾的,标量是没有方向的,向量是有向线段。评论:标量在高中阶段大多数时候是跟矢量对标的,是物理意义上啊,高三开始数学里标量几乎就不见了回复:这是你片面的见解,证明你连高中数学都没搞清楚。物理的那个矢量就是在运用数学的那个几何向量,它的英文都是vector,只不过是中文不一样罢了。而标量scalar,就是指只有大小的量,但这已经过时了。
2024-10-10 11:04:48