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  • 1 # 使用者6057070978277

    3維空間中的3個向量a,b,c可以構成一個頂點在座標系原點的四面體的3個稜。

    這個四面體的體積可以表示成 |(a X b)c|, 其中,a X b 表示3維向量之間的叉積運算,運算的結果是一個和向量a,b都垂直的3維向量。

    (a X b)c表示a,b的叉積[向量]和向量c之間的點積運算。2個向量之間的點積運算的結果是一個標量。| |是對一個標量取絕對值的運算。

    顯然,3個3維向量共面時,和它們對應的四面體的體積應該為0。

    因此,

    (a X b)c = 0

    可以作為3個3維向量a,b,c共面的1個判定條件。

    實際上,設3階矩陣A的3個行分別為a,b,c。

    A的行列式 = (a X b)c

    所以,一般用矩陣A的行列式是否為零來判斷3個向量a,b,c是否共面。

    對於N維(N>3)空間中的向量來說,向量共面一般描述為向量屬於同一個低維的子空間。

    由於N維空間的低維子空間的維數可以是1到N-1之間的任何一個數。所以,N維空間中的所謂超平面就不止1個了。

    這個時候,要描述向量共一個超平面,或者說向量屬於同一個低維的子空間,就可以利用樓上說的方法。

    則,這個子空間中的任何向量,都可以表示成子空間的基向量的線性組合。這個子空間的基向量,由n個線性無關的N維向量構成。

    所以,判斷m個N維向量是否共面,或者是否屬於同一個n維子空間時。

    只要判斷這m個N維向量是否線性相關就可以了。

    如果線性相關,就一定存在一個n維子空間(1

    否則,這m個N維向量一定不共面。

    [因此,任何N+k個(k>0)N維向量一定共面。]

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