更新时间:2023-12-29 20:03
在数学中,向量(也称为欧几里得向量、几何向量、矢量),指具有大小(magnitude)和方向的量。它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。与向量对应的只有大小,没有方向的量叫做数量(物理学中称标量)。
向量的记法:印刷体记作粗体的字母(如a、b、u、v),书写时在字母顶上加一小箭头“→”。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→)。在空间直角坐标系中,也能把向量以数对形式表示,例如Oxy平面中(2,3)是一向量。
在物理学和工程学中,几何向量更常被称为矢量。许多物理量都是矢量,比如一个物体的位移,球撞向墙而对其施加的力等等。与之相对的是标量,即只有大小而没有方向的量。一些与向量有关的定义亦与物理概念有密切的联系,例如向量势对应于物理中的势能。
几何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。
单位向量是指模等于1的向量。由于是非零向量,单位向量具有确定的方向。
一个非零向量除以它的模,可得所需单位向量。设原来的向量是 ,则与它方向相同的的单位向量 ;
一个单位向量的平面直角坐标系上的坐标表示可以是:(n,k) ,则有n2+k2=1。其中k/n就是原向量在这个坐标系内的所在直线的斜率。这个向量是它所在直线的一个单位方向向量。不同的单位向量,是指它们的方向不同。对于任意一个非零向量a,与它同方向的单位向量记作 。
单位向量说来简单,但是可以总结出一些性质,应用恰当,会给解题带来方便。与单位向量有关的性质如下:
(1)单位向量的长度为1个单位,方向不受限制.
(2)起点为原点的单位向量,终点分布在单位圆上,常可设为 ,反之亦然。
(3)如果AB为非零向量,那么与AB共线的单位向量为
(4)已知角BAC,如果向量 ,那么 是角BAC平分线的方向。
例1,已知 ,求 的值。
解答:设 , ,则 ,故λ,即λ,λ,故。
例2,在三角形ABC中,D在AB上,CD平分角ACB,若 、 , , 则 等于?
由上述性质(4)可得, 。