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向量在形式上被定义为向量空间.在常见的向量空间 R^n(R ^n)(即欧几里德n个-空间),向量由下式给出n个坐标,可以指定为(A_1、A_2、…、A_n)。向量有时由它们具有的坐标数,因此是一个二维向量(x_1,x_2)通常称为双向量n个-维向量通常称为n个-向量,等等。

向量可以相加(矢量加法),减去(矢量减法)并倍增通过标量(标量乘法).矢量乘法不是唯一定义的,而是许多不同类型的产品,例如点积,交叉积,张量直积可以定义用于向量对。

一个点的向量A类到某一点B类表示为AB^->,和一个向量v(v)可以表示为v ^->,或更常见的,v(v).重点A类通常称为向量的“尾部”,并且B类称为向量的“头”。一个单位向量长度称为单位矢量并且使用表示帽子,v(v)^^.

当按组件写出时,表示法x个通常指x=(x_1,x_2,…)另一方面,当用下标书写时,符号x_1(或第1版)通常指x_1=(x_1,y_1,z_1,…).

任意向量可以转换为单位向量除以规范(即长度;即幅度),

 |v|=平方(v_1^2+v_2^2+…+v_n^2),
(1)

 v^^=(v)/(|v|)。
(2)

A类零矢量,表示0,是长度为0的向量,因此所有分量都相等到零。

由于向量在下保持不变翻译,通常考虑尾部比较方便A类例如,在定义矢量附加标量乘法.

向量也可以定义为n个数字A(_A),...,自动(_n)根据规则进行转换

 A_i^'=A_(ij)A_j,
(3)

哪里爱因斯坦总和符号已经已使用,

 a_(ij)=(部分x_i^')/(部分x_j)
(4)

是常数(对应于方向余弦),对原始坐标和转换坐标进行偏导数轴,和i、 j=1,...,n个(阿夫肯1985年,第10页)。这使得向量a张量属于张量等级一个。一个向量n个称为的组件n个-向量,和a标量因此可以认为是一个1-向量(或0-张量秩 张量).向量在以下情况下不变翻译和他们反转时反转符号。类似向量但不反转符号的对象反转时称为伪向量.为了区分矢量来自伪向量,前者有时是打电话极向量.

向量表示为Wolfram语言作为数字列表{a1级,a2级, ...,一个}.矢量加法就是那个时候简单地用加号写,例如。,{a1级,a2级, ...,一个}+{b1号机组,b2型, ...,十亿},标量乘法表示为将标量放在向量旁边(带或不带可选星号),{a1级,a2级, ...,一个}.

n个^^成为单元矢量定义于球面坐标通过

 n^^=[costhetasinphi;sinthetainsphi;cosphi]。
(5)

然后是x个-组件n个^^在表面上单元由提供

<n_x>=(int_0^(2pi)int_0^pi(costhetasinphi)sinphidphidtheta
(6)
=1/(4pi)[sintheta]0^(2pi)int_0^(2-pi)sin^2phidphi
(7)
=0
(8)

更一般地,

 <n_i>=0
(9)

对于i=x,年,或z(z)(索引为1、2、3),以及

<n_in_j>=1/3增量_(ij)
(10)
<n_in_jn_k>=0
(11)
<n_in_kn_ln_m>=1/(15)(增量k增量lm+增量il增量km+增量im增量kl)。
(12)

给定向量一,b条,c(c),d日,数量的平均值单元由提供

<(a·n^^)^2>=1/3a^2
(13)
<(a·n ^^)(b·n ^^)>=1/3a·b
(14)
<(a·n^^)n^^>=1/3年
(15)
<(轴^^)^2>=2/3a^2
(16)
<(轴^^)·(轴^)>=2/3a·b,
(17)

 =1/(15)[(a·b)(c·d)+(a·c)(b·d)],
(18)

哪里增量(ij)克罗内克三角洲,a·b是一个点积、和爱因斯坦总和已使用。

A类地图 f: R^n|->R^n分配每个x个向量函数 f(x)称为矢量场.


另请参阅

列向量,逆变向量,协变向量,方向,四矢量,头部,亥姆霍兹定理,列表,n个-薄纱,n个-矢量,Null向量,一种形式,相量,极地的矢量,伪矢量,矢量,标量,尾部,张索尔,单位矢量,矢量添加,矢量基础,矢量捆绑,矢量差,矢量字段,向量函数,矢量震级,向量范数,矢量空间,矢量减法,矢量总和,零矢量 在数学世界课堂上探索这个主题

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Arfken,G.《向量分析》第1章数学物理学家方法,第三版。佛罗里达州奥兰多:学术出版社,第1-84页,1985R·阿里斯。矢量,张量和流体力学基本方程。纽约:多佛,1989年。克劳,医学博士。A类向量分析的历史:向量系统概念的演变。纽约:多佛,1985年。吉布斯,J.W。和E.B.威尔逊。矢量分析:一本供数学和物理学生使用的教科书,成立在J.Willard Gibbs的讲座上。纽约:多佛,1960年。杰弗里斯,H.和Jeffreys,B.S。“标量和向量”第2章方法数学物理第三版。英国剑桥:剑桥大学出版社,第56-851988页。马斯登,J.E。和Tromba,A.J。矢量微积分,第4版。纽约:W.H。弗里曼,1996年。莫尔斯,下午。和Feshbach,H.“向量和张量形式主义”,第1.5节方法理论物理第一部分。纽约:McGraw-Hill,第44-54页,1953年。谢伊,H.M.公司。分区,梯度、卷曲和所有这些:向量微积分的非正式文本。纽约:诺顿,1973年。施瓦茨,M。;格林,S。;和W.A.Rutledge。矢量几何和物理应用分析。纽约:哈珀兄弟,1960明镜,M.R。Schaum的向量分析理论和问题概述及张量分析导论。纽约:Schaum,1959年。魏斯坦,E.W。“关于矢量的书籍。”http://www.ericweisstein.com/encyclopedias/books/Vectors.html.沃尔夫拉姆,美国。A类新型科学。伊利诺伊州香槟市:Wolfram Media,p1168,2002

参考Wolfram | Alpha

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引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“矢量”来自数学世界--A类Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/Vector.html

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