純量乘法
| 「純量乘法」的各地常用名稱 | |
|---|---|
| 中國大陸 | 標量乘法、數乘 |
| 臺灣 | 純量乘法、係數積 |
純量乘法（英語：scalar multiplication）是線性代數中向量空間的一種基本運算[1][2][3]（更廣義的，是抽象代數的一個模）[4][5])。在直覺上，將一個實數向量和一個正的實數進行純量乘法，也就是將其長度乘以此純量，方向不變。純量一詞也從此用法而來：可將向量縮放的量。純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
[編輯]若K為體，而V為K上的向量空間，純量乘法為從K× V到V的函數。將K中的c和V中的v計算純量乘法，結果記為cv。
性質
[編輯]純量乘法符合以下的規則：（粗體表示向量）
- 純量的加成性：(c + d)v = cv + dv；
- 向量的加成性：c(v + w) = cv + cw；
- 純量相乘和純量乘法的結合律：(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會得到加法反元素：(−1)v = −v.
其中+表示體或是向量空間的加法，0是體或是向量空間的加法單位元
詮釋
[編輯]純量乘法可以視為是向量空間的外部二元運算或體的群作用。純量乘法的幾何詮釋是向量的拉長，方向可能會對調。
純量乘法中，V也可以是K，則純量乘法就變成體中的乘法。
若V是Kn，純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。
若K是交換環而V是K上的模，同樣的定義仍可以適用。 K甚至可以是一個半環，但沒有加法反元素。若K不符合交換律，可以定義左純量乘法cv和右標量乘法vc。
相關
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ Lay, David C. Linear Algebra and Its Applications 3rd. Addison–Wesley. 2006. ISBN 0-321-28713-4.
- ^ Strang, Gilbert. Linear Algebra and Its Applications 4th. Brooks Cole. 2006. ISBN 0-03-010567-6.
- ^ Axler, Sheldon. Linear Algebra Done Right 2nd. Springer. 2002. ISBN 0-387-98258-2.
- ^ Dummit, David S.; Foote, Richard M. Abstract Algebra 3rd. John Wiley & Sons. 2004. ISBN 0-471-43334-9.
- ^ Lang, Serge. Algebra. Graduate Texts in Mathematics. Springer. 2002. ISBN 0-387-95385-X.