向量與向量空間

向量(vector)

向量就是這樣一種東西:你能對它做兩件事——把它和另一個向量相加,以及用一個數去縮放它。正是這兩種運算讓某樣東西成為向量,而線性代數裡幾乎一切都建立在它們之上。最有用的入門圖像是一支箭:它有長度(多大)和方向(朝哪邊指),所以從你家門口到信箱的那支箭就是一個向量——「20 步,東北方向」。

第二種圖像同樣重要:向量也是一串有序的數字,比如 (3, 1) 或 (2, -5, 0)。每個數字是一個座標,告訴你沿每條軸該走多遠。這兩種視角——箭與一串數字——其實是同一回事,而能夠在它們之間自由切換,正是線性代數所教內容的一半。箭給你幾何直覺;那串數字才是你真正拿來計算的東西。

一個小例子:向量 v = (3, 1) 就是向右走 3 步、向上走 1 步的那支箭。向量相加就是把對應的座標相加,所以 (3, 1) + (1, 2) = (4, 3)——從幾何上看,把第二支箭接在第一支箭的箭頭處,看看落在哪裡。向量不必是二維的:一串 100 個數字就是一個完全合格的向量,住在 100 維空間裡。

(3, 1) + (1, 2) = (4, 3); length of (3, 1) = sqrt(3^2 + 1^2) = sqrt(10)

向量逐座標相加;一支箭的長度由它各座標上的畢氏定理得出。

箭與一串數字是同一對象的兩種看法;熟練,就來自於能隨意在二者之間滑動切換。

又稱
vectorscolumn vectorarrow向量矢量列向量