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向量的意思、向量的详细解释

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向量的解释

①又称“矢量”。既有大小,又有方向的量。可用带有方向的线段来表示,线段的长度表示向量的大小,也称“向量的模”。在代数中,向量常用n元有序数组(x1,x2,…,xn)来表示。向量运算与一般数量运算不同,有向量加法、向量减法、数乘向量、数量积和向量积五种。向量概念除了在数学上有重要意义外,在物理学中有广泛应用,如力、速度、位移、电场强度等物理量都是向量。
②线性表的一种存储结构。用一组连续的存储单元依次存放线性表中的各个数据元素。一个数据元素可占据一个或几个存储单元。向量是一种可随机存取的存储结构,其中任一分量的存取时间相同。

词语分解

专业解析

向量(xiàng liàng)是数学和物理学中的基本概念,在汉语词典中通常定义为“既有大小又有方向的量”。以下从多角度详细解释其含义与应用:


一、汉语词典释义

根据《现代汉语词典》(第7版)的定义:

向量:具有大小和方向的量,如物理学中的力、速度、位移等。可用带箭头的线段表示,箭头指向方向,线段长度表示大小。

来源:中国社会科学院语言研究所词典编辑室. 现代汉语词典(第7版)[M]. 商务印书馆, 2016.


二、数学与物理学中的扩展定义

  1. 数学定义

    在代数中,向量是线性空间中的元素,可表示为有序数组(如 ((x, y, z))),用于描述多维空间中的位移或位置。其运算包括加法、数乘和点积等。

    示例:二维向量 (vec{v} = (3, 4)) 表示横坐标移动3单位,纵坐标移动4单位。

    来源:高等教育出版社《线性代数》(同济大学第七版)第四章。

  2. 物理学应用

    向量用于描述力、速度、加速度等物理量。例如:

    • 力((vec{F} = mvec{a})):方向决定物体运动趋势;
    • 速度((vec{v})):方向表示物体瞬时运动轨迹的切线方向。

      来源:人民教育出版社《高中物理必修一》第三章“牛顿运动定律”。


三、向量的核心特性

  1. 方向性:区别于标量(如温度、质量),向量的方向不可或缺。
  2. 可叠加性:遵循平行四边形法则合成(如力的合成)。
  3. 坐标表示:在直角坐标系中可分解为分量(如 (vec{v} = v_xmathbf{i} + v_ymathbf{j}))。

四、常见应用场景


五、相关术语辨析


通过以上定义与实例,向量作为连接抽象数学与现实世界的关键工具,其“方向+大小”的双重属性在科学与工程领域具有不可替代的作用。

网络扩展解释

向量(Vector)是数学、物理和计算机科学中的核心概念,具有以下核心特点:

一、数学中的向量

  1. 几何视角
    向量是既有大小(模长)又有方向的量,常表示为带箭头的线段。例如,二维平面中从点A到点B的位移可表示为向量$vec{AB}$。

  2. 代数视角
    在坐标系中,向量可用坐标表示。例如三维向量$vec{v} = (a, b, c)$,其模长为$|vec{v}| = sqrt{a + b + c}$。

  3. 运算规则

    • 加减法:对应分量相加减(如$(1,2)+(3,4)=(4,6)$)
    • 标量乘法:各分量乘以常数(如$2 cdot (1,2)=(2,4)$)
    • 点积:$vec{a} cdot vec{b} = |vec{a}| |vec{b}| costheta$(计算投影或夹角)
    • 叉积(仅三维):$vec{a} times vec{b}$生成垂直于原向量的新向量。

二、物理中的向量

描述具有方向性的物理量,例如:

三、计算机科学中的应用

  1. 图形学:三维模型顶点坐标用向量存储
  2. 机器学习:数据特征表示为高维向量(如RGB颜色)
  3. 自然语言处理:词向量(Word2Vec)将词语映射为数值向量

向量通过大小+方向的二元性,成为描述空间关系、物理现象的核心工具,其抽象形式在泛函分析中发展为更广义的向量空间概念。

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