單位向量意思

在數學和物理學中,特別是在向量分析中,單位向量(也稱為標準單位向量)是指一個向量,其大小(或長度)為1。單位向量通常用符號e、u、v、w等加上一個下標來表示,例如e₁、e₂、e₃等。

在三維空間中,有三個標準的單位向量,分別對應於三個坐標軸:

  1. 沿x軸的單位向量,通常表示為e₁或i。
  2. 沿y軸的單位向量,通常表示為e₂或j。
  3. 沿z軸的單位向量,通常表示為e₃或k。

這些單位向量可以用來表示任何向量,通過將向量的分量與相應的單位向量相乘得到。例如,向量v = [3, 4, 2]可以表示為:

v = 3e₁ + 4e₂ + 2e₃

在這個表示中,每個單位向量與其對應的分量相乘,然後將這些乘積相加得到向量v。

在物理學中,單位向量常用來表示力的方向,例如在力F = 5i + 3j + 2k中,力的大小為5 + 3 + 2 = 10,方向為沿x軸正向,y軸正向和z軸正向的單位向量的組合。