标量乘法

标量乘法()是線性代數中向量空間的一種基本運算(更廣義的,是抽象代數的一個模))。在直覺上,將一個實數向量和一個正的實數進行标量乘法,也就是將其長度乘以此标量,方向不變。标量一詞也從此用法而來:可將向量缩放的量。标量乘法是將標量和向量相乘,結果得到一向量,和內積將兩向量相乘,得到一純量不同。

定義
K為域,而VK上的向量空間,标量乘法為從K× VV的函数。將K中的cV中的v計算标量乘法,結果記為*cv

性質
标量乘法符合以下的規則:(體;}-表示向量)

  • 标量的加成性:(c + d)v = cv + dv
  • 向量的加成性:c(v + w) = cv + cw
  • 标量相乘和标量乘法的結合律:(cd)v = c(*dv);
  • 乘以1不會改變向量:1v = v
  • 乘以0會得到零向量:0v = 0
  • 乘以-1會得到加法逆元:(−1)v = −v.

其中+表示域或是向量空間的加法,0是域或是向量空間的加法單位元

詮釋
标量乘法可以視為是向量空間的外部二元运算或域的群作用。标量乘法的幾何詮釋是向量的拉長,方向可能會對調。

标量乘法中,V也可以是K,則标量乘法就變成域中的乘法。

VKn,标量乘法等於向量中的每一個元素都和標量相乘,需另外定義。

K是交换环而VK上的模,同樣的定義仍可以適用。
K甚至可以是一個半環,但沒有加法逆元。若K不符合交換律,可以定義左标量乘法cv和右標量乘法vc

相關
*統計
*力學
*乘法

參考資料

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