單位向量

理解單位向量 

單位向量是指長度為 1 的向量。單位向量沒有單位,用來表示空間中的方向。為了將其與普通向量區分開來,印刷體中單位向量以粗體顯示,手寫體中則在其上方添加一個“^”符號。

在笛卡爾座標系(xyz)中,我們使用單位向量i表示 x 軸正方向,j表示 y 軸正方向,k表示 y 軸正方向。

向量分量

為了便於理解,請看以下範例。例如,有一個向量F,如下圖所示。

單位向量 1圖中,單位向量 i 表示 x 軸正方向, j 表示 y 軸正方向。我們可以闡述以下關係: 分量向量 及其組成部分如下:

F x = F x i

F y = F y j

我們可以將向量 F 分解成各個分量,如下:

F = F x i + F y j

例如,在 xy 座標系中有兩個向量A和B,這兩個向量可以用它們的分量來表示:

A = A x i + A y j

B = B x i + B y j

如果把A和B加在一起呢?

R = A + B

R =(Axi + Ayj)+(Bxi + Byj)

R =(Ax + Bx)i +(Ay + By)j

R = R x i + R y j

如果不是所有向量都在 xy 平面內,那麼我們可以加一個單位向量 k,它表示 z 軸的正方向。

A = A x i + A y j + A z k

B = B x i + B y j + B z k

如果向量A和B相加,將得到下列結果:

R = A + B

R =(Axi + Ayj + Azk)+(Bxi + Byj + Bzk)

R =(Ax + Bx)i +(Ay + By)j +(Az + Bz)k

R = R x i + R y j + R z k

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