2.进入线性代数的奇妙世界:理解向量

本文深入浅出地介绍了向量的概念,强调其作为有方向的量在不同学科中的应用。向量可以用符号或图形表示,包括用粗写字母、带箭头的字母或坐标形式。向量的分量可以用坐标系统中的数值表示,并探讨了向量在多维空间中的表示。虽然高维空间难以直观描绘,但向量的概念仍然能够帮助我们理解复杂数学和物理学问题。

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    从前述给出的线性代数的定义来看,向量是一个核心的概念。那什么是向量呢?上初中、高中、大学都学到过这一概念。很多人总觉得似懂非懂,或者懂了又不会用。下面就彻底弄懂这个概念。

     向量,顾名思义就是指的有方向的量。现实生活中有很多向量,只是在不同的学科中可能称呼不同,如,在物理学的力学中,称力为矢量,因为力既有大小、又有方向。

    那怎么表示向量呢?各种书上的表示方法不同,但是懂的人一看就明白。

    向量有符号表示法和图形表示法2种。用符号表示法时,用粗写的字母、带箭头的单字母、带箭头的双字母表示都可以,如:

    因为向量有量化的值,也有用如下的表示方法的:

       或者

     

      无论用什么字母表示向量中的分量,应当都比较好理解。如就表示两个方向上的分量值分别为。有的人可能觉得用会更容易理解一些,因为马上能联想到平面坐标系中的轴。实际上含义都一样的,只是表达方式不同。

      仿如一下就进入数学的符号世界了。理解就好。满板的符号和公式根本不用怕,就那么回事。字母也就是一个代号。加个箭头也就是让人感觉有方向感而已,就能更加明确的表明是一个向量。用各种括号就表示有多个值,如括号里有2个量就表示这是一个二维空间中的向量,在空间的二个维度上有量化的值。至于用哪种括号都没事,只要不引起阅读者的岐义。

     那有没有四维空间或更高维的空间?线性代数中当然有,只是用图做不出来,脑海中也难以构思。不过还是可以给人以想象空间。那怎么用图形来表示向量呢?下回分解。这回先解决看到向量符号不紧张的问题。

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