向量同时具有大小与方向,相对地标量只有大小。
坐标:v=⟨x,y⟩(二维)或 ⟨x,y,z⟩(三维)。大小 ∣v∣=x2+y2+⋯。
运算:
- 加法/减法:逐分量进行。
- 标量乘法:缩放大小。
- 内积(点积):u⋅v=∑uivi=∣u∣∣v∣cosθ——衡量方向一致程度,结果为标量。
- 外积(叉积,仅限三维):u×v——同时垂直于两者,大小为 ∣u∣∣v∣sinθ。
向量可描述物理(力、速度)、图形学(位置、法线)、机器学习(特征向量、梯度、嵌入)与几何。将其推广到更高维度与抽象空间(希尔伯特空间)是现代数学许多分支的基础。