7.进入线性代数的奇妙世界:向量的乘法之数乘
向量的乘法有3种,一是数乘,二是点积,三是叉积。听起来名称有点陌生,别急,接下来一一道来,先讲数乘。
数乘,就是用数字乘以一个向量,或用向量乘以一个数字,两者之间结果相同。类似的,向量的加法和减法中,也可以用向量和一个数字来进行运算。
如果是数字与向量相加,则将向量中每一维的值均与这个数字相加,减法亦为这样运算。结果向量与原向量的关系是:向量的每个维度的值都同时增加或减少了某个值。如:
1+[1,2,3]=[1+1,1+2,1+3]=[2,3,4]
1-[1,2,3]=[1-1,1-2,1-3]=[0,-1,-2]
那么数乘呢?来看例子:
如果把数字放到乘号的后面呢?结果是一样的:
假定这个数字是k,则有:
向量数乘的结果在图形上体现为将向量伸长k 倍。那数乘后,向量的方向会改变吗?如果k为正数,则方向不变;如果k为负数,则方向变反。仍然用前面的例子来说明。
则可得其模为: 。
当 时,
。
当 时,
,
。
该例子的图形变化如图7-1所示。从图中可以明显看出数乘后的变化(模长伸长了k 倍)。
图7-1 向量数乘后的图形变化
向量的点积与叉积稍复杂一点,下回再来分解。
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