?一個向量的長度的平方等于這個向量與這個向量自己的內(nèi)積
從代數(shù)的角度定義向量的長度:
??????正如我在另外一篇文章中(見本文底部的推薦鏈接)提到的,兩個向量(這是默認(rèn)是兩個列向量)的內(nèi)積,可以表示為也可以表示為?,F(xiàn)在我們考慮一種特殊情形,現(xiàn)在我們有一個向量v=(1,2,3),那么這個向量自己和自己的內(nèi)積是多少呢,他又代表了什么含義呢?
????????一個向量的長度等于他和他自己的內(nèi)積的平方根。這個向量與他自己是重合的,夾角為0。下面我們就給出一個向量的長度的正式定義:
從幾何的角度定義向量的長度:
????????在一個二維空間下,任意向量x的長度,是一個直角三角形的斜邊。如下圖所示:
根據(jù)Pythagoras(畢達(dá)哥拉斯)定理,如果用符號表示斜邊x的長度。則有:
?繼續(xù),在一個三維空間中,向量x=(x1,x2,x3)是一個長方體的對角線。如下圖所示:
????????這個對角線x的長度,可以通過分別使用兩次Pythagoras定理得到。第一次是應(yīng)用該定理求得底面對角線OA=(x1,x2,0)的長度。在OA,OB與豎棱(0,0,x3)所構(gòu)成的直角三角形OAB中,斜邊OB就是我們最終所要求的對角線x,這里我們再用一次Pythagoras定理,得:
?以此類推,對于n維空間中的向量x=(x1,x2,......,xn)有:
????????即,中的n維向量x的長度等于它所有分量的平方和的平方根,取正號。這相當(dāng)于是應(yīng)用了n-1次Pythagoras定理。此外,對于一維向量,n=1的情況。該向量的長度等于其唯一一個分量的絕對值,也取正號。
個人筆記:
(全文完)
作者 --- 松下J27
格言摘抄:什么是女人?女人是形式邏輯的典范,是辯證邏輯的障礙。(《遙遠(yuǎn)的救世主》---豆豆)
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參考文獻(xiàn)(鳴謝):
1,《Introduction to Linear Algebra》,5th Edition - Gilbert Strang
?2,線性代數(shù)及其應(yīng)用,侯自新,南開大學(xué)出版社,1990.
文中截圖均來自于以上兩本書中的插圖。
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到了這里,關(guān)于線性代數(shù) --- 向量的長度的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!