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單位向量
鎖定
一個非零向量除以它的模,可得所需單位向量。一個單位向量的平面直角座標系上的座標表示可以是:(n,k) ,則有n²+k²=1。
- 中文名
- 單位向量
- 外文名
- Unit Vector
- 學 科
- 數學
- 類 型
- 數學術語
- 定 義
- 模等於1的向量
單位向量向量
在數學中,向量(也稱為歐幾里得向量、幾何向量、矢量),指具有大小(magnitude)和方向的量。它可以形象化地表示為帶箭頭的線段。箭頭所指:代表向量的方向;線段長度:代表向量的大小。與向量對應的只有大小,沒有方向的量叫做數量(物理學中稱標量)。
向量的記法:印刷體記作粗體的字母(如a、b、u、v),書寫時在字母頂上加一小箭頭“→”。
[1]
如果給定向量的起點(A)和終點(B),可將向量記作AB(並於頂上加→)。在空間直角座標系中,也能把向量以數對形式表示,例如Oxy平面中(2,3)是一向量。
在物理學和工程學中,幾何向量更常被稱為矢量。許多物理量都是矢量,比如一個物體的位移,球撞向牆而對其施加的力等等。與之相對的是標量,即只有大小而沒有方向的量。一些與向量有關的定義亦與物理概念有密切的聯繫,例如向量勢對應於物理中的勢能。
幾何向量的概念在線性代數中經由抽象化,得到更一般的向量概念。此處向量定義為向量空間的元素,要注意這些抽象意義上的向量不一定以數對錶示,大小和方向的概念亦不一定適用。因此,平日閲讀時需按照語境來區分文中所説的"向量"是哪一種概念。不過,依然可以找出一個向量空間的基來設置座標系,也可以透過選取恰當的定義,在向量空間上介定範數和內積,這允許我們把抽象意義上的向量類比為具體的幾何向量。
單位向量定義
單位向量是指模等於1的向量。由於是非零向量,單位向量具有確定的方向。
一個非零向量除以它的模,可得所需單位向量。設原來的向量是
,則與它方向相同的的單位向量
;
一個單位向量的平面直角座標系上的座標表示可以是:(n,k) ,則有n²+k²=1。其中k/n就是原向量在這個座標系內的所在直線的斜率。這個向量是它所在直線的一個單位方向向量。不同的單位向量,是指它們的方向不同。對於任意一個非零向量a,與它同方向的單位向量記作
。
單位向量性質
單位向量説來簡單,但是可以總結出一些性質,應用恰當,會給解題帶來方便。與單位向量有關的性質如下:
(1)單位向量的長度為1個單位,方向不受限制.
(2)起點為原點的單位向量,終點分佈在單位圓上,常可設為
,反之亦然。
(3)如果AB為非零向量,那麼與AB共線的單位向量為
單位向量例題
例1,已知
,求
的值。
解答:設
,
,則
,故
λ
,即
λ,
λ,故
。
例2,在三角形ABC中,D在AB上,CD平分角ACB,若
、
,
,
則
等於?