內積與正交性

投影(projection)

把一個向量投影到一條直線或一個子空間上,就是取它的影子:想象太陽正當頭頂,把向量投落到那條線上。這個影子,就是該子空間中離原向量最近的那個點。

投影把一個向量乾淨地拆成兩塊:落在子空間內的部分(影子)和與之垂直的剩餘部分(誤差或殘差)。這兩塊加回去恰好還原原向量,且彼此正交。

投影到單一方向 u 上時,公式是 proj = ((v . u) / (u . u)) * u。例:把 v=(3,4) 投影到 x 軸 u=(1,0),得到軸內的 (3,0),剩餘 (0,4) 豎直向上。

proj of (3,4) onto (1,0) = ((3,4).(1,0) / (1,0).(1,0)) * (1,0) = (3,0)

影子 (3,0) 加上垂直的剩餘 (0,4),重新拼回 (3,4)。

剩餘部分(誤差)總是與子空間正交,這正是影子為何是最近點的原因。

又稱
orthogonal projectionvector projection正交投影向量投影射影