向量是线性代数研究的基本元素。
线性代数的重点在于其推广一个数的研究到一组数的研究。使用向量(Vector)能用来更好地描述多维度世界。
从方向的视角立看待向量:表征从一个点出发到另一个点的相应的结果,并不描述得到相应结果的过程差异(如起始点的不同),为了研究方便,我们定义的向量都是从原点开始的(类比数轴,实数的值都是相对数轴上的0的距离的描述)。
$\color {red} {\small 零向量O}$ :数学上不直接定义什么是零向量,而是由从一个性质:"对于任意一个向量$\vec u$,都存在一个向量$O$,满足:$\vec u + O = \vec u$"来推导出零向量$O$的存在。当在一个空间证明出了这个向量的存在,才称这个向量为零向量$O$。从方向的视角来看待零向量,那么零向量$O$就是从坐标原点(零向量本身)出发又指向零向量,所以零向量不是一个有向线段,它依然是一个点。因此零向量是一个特殊的向量,称呼它为一个向量是为了向量系统的统一,但是它本质是没有方向的,它就是一个点,而且就是坐标系的原点。
$n$维向量:在自然科学领域,有时一个单纯数量就可以量化某个物理量,如体积能够直观反映物体占用的空间大小。 但多数情况下,单纯的数量,不能准确表示一个物理量。所以引入向量的概念,来准确地描述一些事物。
如果使用一个5维向量可以对一个房子具像描述为: