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矢志不渝:从物理矢量到平面向量的几何表示
MATH1001SA-PEP-CN Lesson 1
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速度/位移 物理中的矢量概念是平面向量的起源
在物理学中,位移、力、速度等量既有大小又有方向。在数学中,既有大小又有方向的量叫做向量 (vector)

向量的几何表示与基本概念

我们利用有向线段 (directed line segment) 来表示向量。有向线段包含三个要素:起点、方向、长度。

  • 向量的长度: 向量 $\vec{AB}$ 的大小称为向量的长度(或称模),记作 $|\vec{AB}|$。
  • 特殊向量: 长度为 0 的向量叫做零向量 ($\mathbf{0}$),长度为 1 的向量称为单位向量
  • 共线向量: 方向相同或相反的非零向量。规定:$\mathbf{0}$ 与任一向量平行。
只要长度相等且方向相同,无论起点在哪里,它们都是相等向量
$$\boldsymbol{a} = \boldsymbol{b} \iff |\boldsymbol{a}| = |\boldsymbol{b}| \text{ 且方向相同}$$

核心要点

向量是自由的:只要长度相等且方向相同,它们就相等。