设Rn为所有n维向量的全体(或n维向量的全体),并在其上定义了向量的加法运算和数乘运算,则称Rn为n维向量空间。其Rn 的每个向量是一个实数的有序排列作成的n元组。
| 1 | | 4 | | 5 |
| 2 | + | 5 | = | 7 |
| 3 | | 6 | | 9|
上面表示了R3的两个向量加法。在计算机图形学里,主要关注R2,R3,R4, 也就是2D,3D,4D的空间向量。
设a=(x1,y1),b=(x2,y2)。
加法
向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则。
向量的加法 OB+OA=OC。
a+0=0+a=a。
交换律:a+b=b+a;
结合律:(a+b)+c=a+(b+c)。
减法
如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0. 0的反向量为0
OA-
OB=
BA.即“共同起点,指向被
向量的减法减”
a=(x1,y1),b=(x2,y2) ,则a-b=(x1-x2,y1-y2).
如图:c=a-b 以b的结束为起点,a的结束为终点。
加减变换律:a+(-b)=a-b
数乘
实数λ和向量a的叉乘乘积是一个向量,记作λ
a,且∣λ
a∣=∣λ∣
*∣
a∣。
[1] 当λ>0时,λ
a的方向与a的方向相同;当λ<0时,λ
a的方向与a的方向相反;当λ=0时,λ
a=
0,方向任意。当
a=
0时,对于任意实数λ,都有λ
a=
0。
[1] 注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0。
实数λ叫做向量
a的
系数,乘数向量λ
a的几何意义就是将表示向量
a的有向线段伸长或压缩。
当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的∣λ∣倍
当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或××反方向(λ<0)上缩短为原来的∣λ∣倍。
实数p和向量a的点乘乘积是一个数。
数与向量的乘法满足下面的运算律
结合律:(λa)·b=λ(a·b)=(a·λb)。
向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa.
数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb.
数乘向量的消去律:① 如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b。② 如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ。
需要注意的是:向量的加减乘(向量没有除法)运算满足实数加减乘运算法则。
数量积
定义:已知两个非零向量
a,b。作
OA=a,OB=b,则∠AOB称作向量
a和向量
b的
夹角,记作
θ并规定0≤
θ≤π
定义:两个向量的
数量积(
内积、
点积)是一个数量(没有方向),记作
a·b。若
a、
b不共线,则
;若
a、
b共线,则
。
[1] 向量的数量积的坐标表示:a·b=x·x'+y·y'。
向量的数量积的运算律
1. C++标准模板库从入门到精通
2.跟老菜鸟学C++
3. 跟老菜鸟学python
4. 在VC2015里学会使用tinyxml库
5. 在Windows下SVN的版本管理与实战
6.Visual Studio 2015开发C++程序的基本使用