向量是数学和编程中非常重要的概念,广泛应用于物理、机器学习、计算机图形学等领域。以下是向量的核心知识点:

1. 向量的定义 🧮

  • 向量是既有大小又有方向的量,例如位移、速度
  • 数学表示:用有序数组表示,如 $ \vec{v} = [x, y, z] $
  • 图形表示:箭头从原点指向坐标点
向量图示

2. 向量的基本运算 ⚙️

  • 加法:对应分量相加,如 $ [1,2] + [3,4] = [4,6] $
  • 减法:对应分量相减,如 $ [5,3] - [2,1] = [3,2] $
  • 数乘:向量与标量相乘,如 $ 2 \times [x,y] = [2x, 2y] $
  • 点积:计算两个向量的投影关系,公式为 $ \vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\cos\theta $
  • 叉积:仅限三维向量,产生垂直于原向量的向量

3. 向量的实际应用 🌐

  • 计算机图形学:用于表示物体位置和变换
  • 物理模拟:描述力、速度等矢量量
  • 机器学习:数据特征的表示方式
  • 自然语言处理:词向量(如Word2Vec)

4. 学习建议 📚

💡 小贴士:向量运算的几何意义与代数运算密不可分,建议结合图形理解数学公式。