数学笔记一:标量、向量和矩阵基本概念辨析

一、标量

标量(Scalar) 是一种仅用数值大小(即 "量值")就能完全描述的物理量或数学对象,它不具有方向属性。

例如在实数领域的正数、负数。

在物理学领域的多少斤、多少公斤、水温多少度、气温多少度都是标量。

因此标量的无方向并非无意义的,它实际上侧重于强调数量上的多少。

二、矢量

矢量,也称向量(Vector) 是一种既具有大小 又具有方向的量,它的完整描述必须同时包含这两个要素。

例如:在生活中的向东100KM/H,垂直向下的力"5 牛顿。在力学中常见的有位移(s),速度(v)、加速度(a)、力(F),电磁学中电场强度(E)、磁感应强度(B)、电流密度(j​)。

矢量常用带箭头的字母(如 v)或黑体字母(如 F)表示,其大小称为模长(记作 ∣v∣ 或 v),方向则由空间中的指向确定。

三、矩阵

矩阵(Matrix) 是一种由数排列成的矩形阵列,用于系统地表示和处理线性方程组、变换和数据。

例如,生活中的Excel表格,编程关系型数据库中一张张实体表,都可看着矩阵。

矩阵是由 m×n 个数排成的 m 行(Row)n 列(Column)的矩形表格,记作 A 或 [aij​],其中 aij​ 表示第 i 行第 j 列的元素。

四、要点辨析

行向量: 数字排成一行,用括号括起来。例如小明语数外成绩(96,91,99)

列向量: 把数字排成一列,用括号括起来。例如二维平面上的点坐标(x,y),写成列向量就是 (x,y​)。

上面两个用二维表格来形容,行向量适合按 "顺序" 记录一排数据,列向量适合按 "类别" 堆叠信息。

注意:编程中的数据一般用 [1, 2, 3],也就是中括号括起来,而向量一般用小括号括起来。

根据以上辨析,可以看出,矩阵可以看着是由若干个行向量或若干个列向量构成的集合。

在学校教室里的班级看着是一个矩阵的话,那么可理解为若干排同学或若干列同学构成了这个班级。

五、两种视角的意义

**行向量视角:**适合看 "每行的独立信息",比如矩阵的每一行代表一个样本(如每个学生的各科成绩);

**列向量视角:**适合看 "每列的特征",比如矩阵的每一列代表一个科目,所有列向量组成该科目的成绩集合。

相关推荐
冬奇Lab2 小时前
一天一个开源项目(第36篇):EverMemOS - 跨 LLM 与平台的长时记忆 OS,让 Agent 会记忆更会推理
人工智能·开源·资讯
冬奇Lab2 小时前
OpenClaw 源码深度解析(一):Gateway——为什么需要一个"中枢"
人工智能·开源·源码阅读
AngelPP5 小时前
OpenClaw 架构深度解析:如何把 AI 助手搬到你的个人设备上
人工智能
宅小年5 小时前
Claude Code 换成了Kimi K2.5后,我再也回不去了
人工智能·ai编程·claude
九狼6 小时前
Flutter URL Scheme 跨平台跳转
人工智能·flutter·github
ZFSS6 小时前
Kimi Chat Completion API 申请及使用
前端·人工智能
天翼云开发者社区7 小时前
春节复工福利就位!天翼云息壤2500万Tokens免费送,全品类大模型一键畅玩!
人工智能·算力服务·息壤
知识浅谈7 小时前
教你如何用 Gemini 将课本图片一键转为精美 PPT
人工智能
Ray Liang8 小时前
被低估的量化版模型,小身材也能干大事
人工智能·ai·ai助手·mindx
shengjk19 小时前
NanoClaw 深度剖析:一个"AI 原生"架构的个人助手是如何运转的?
人工智能