什么是向量?

在数学中,向量(也称为矢量),指具有大小和方向的量。向量可以形象化地表示为带箭头的线段。箭头所指代表向量的方向;线段长度代表向量的大小。与向量对应的量叫做标量,标量只有大小,没有方向。

向量的表示法

向量的记法1:黑体(粗体)的字母(如a、b、u、v),书写时在字母顶上加一小箭头“→”。

向量的记法2:如果给定向量的起点(A)和终点(B),可将向量记作AB(并于顶上加→)。

向量的记法3:在空间直角坐标系中,也能把向量以数对形式表示,例如xOy平面中(2,3)是一向量。

“向量”的抽象和延伸

向量的概念在线性代数中经由抽象化,得到更一般的向量概念。此处向量定义为向量空间的元素,要注意这些抽象意义上的向量不一定以数对表示,大小和方向的概念亦不一定适用。因此,平日阅读时需按照语境来区分文中所说的"向量"是哪一种概念。不过,依然可以找出一个向量空间的基来设置坐标系,也可以透过选取恰当的定义,在向量空间上介定范数和内积,这允许我们把抽象意义上的向量类比为具体的几何向量。

向量与行列式

行列式的值是一个数字,表示向量所在空间的【元素】 大小。

比如,在平面直角坐标系中,整个平面可以由长宽均为1的方格构成,这个方格的大小为1。这个方格就是平面直角坐标系中的【元素】,大小为1。

平面坐标系中所有的点都可以用(1,0)和(0,1) 这两个向量来刻画,这两个向量也叫平面直角坐标空间的【标度】。这两向量构成的行列式的值为1,那么,平面直角坐标系单元格大小,也就是【元素】大小为1的正方块。