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1.1.3 向量的数量乘法
在上一节说明向量减法时,提到了,对此也可理解为
,即用一个标量
乘以一个向量,像这样的计算,我们称为数量乘法。数量乘法的最直接效果是将向量大小进行缩小或放大,即通过乘以一个数——这个数是标量,也称为“数量”,实现对向量长度的放大或者缩小,如图图1-1-8所示,有向量
,用有向线段
表示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/39156C/23020656909779806/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_119.jpg?sign=1739216094-2CLI6Ds8LONwpcXIN72Oy2hsps757CuC-0-edbbdfdb334bc9a774ae53e6e0b5b41f)
图1-1-8
如果计算,就是将向量长度放大为原来的
倍,并且方向与原向量一样,如图1-1-8的有向线段
所示的向量,记作
。若
,则:
![](https://epubservercos.yuewen.com/39156C/23020656909779806/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_125.jpg?sign=1739216094-cuWWnKEdi2Z6KWuYKZjbUkImSLoaSomb-0-196707d639dd32f1a190925a72407682)
的计算则是
,这样我们就得到了一个与
方向相反的向量。
当然,如果用NumPy数组表示向量,那么数量乘法运算也能够通过标量与数组的乘积实现。
![](https://epubservercos.yuewen.com/39156C/23020656909779806/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_129.jpg?sign=1739216094-AXAkPeyVP0HtnYPHkuCWqONjBPRMz7PY-0-e1892050e0a2319eb195408faa781e84)
如果把向量的数量乘法也推广到n维空间,可得:
定义 n维空间中的向量的数量乘法:
![](https://epubservercos.yuewen.com/39156C/23020656909779806/epubprivate/OEBPS/Images/txt001_131.jpg?sign=1739216094-jkCuS0kMbWdUUI2RvPz7wpW2X9QGgSNN-0-563655871313c0e831fdee4e3dae351a)
其中为实数。
本节在中学数学、物理基础上初步理解向量的描述方法及其加法和数量乘法,并且从二维平面空间推广到了n维空间。这些内容,既可以作为理解后续相关知识的基础,也可以认为是某种特例,为何如此说?下一节将从更一般化的角度来理解向量,届时大家将体会到“特例”的含义。
根据经验,是不是还应该有向量与向量的乘法?有,而且还有点复杂,请继续阅读。