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Los vectores a veces se usan en matemáticas, así como matrices / listas de números, a veces como concepto de "cambio"

Como un estudiante de primer año en una pequeña ciudad universitaria. He estado recibiendo señales mixtas a lo que los vectores (y matrices/tensores).

A veces tengo la sensación de que se utilizan como contenedores/matrices para varios números en una forma ordenada.

Y a veces los veo a ellos, se utiliza para denotar un concepto de cambio en el espacio (lo que significa). Y se utiliza para distinguirse del concepto de un punto en el espacio.


Hay como una definición rigurosa de lo que es un vector (matriz/tensor) es que se extiende a través de todas las disciplinas matemáticas? O estoy en lo cierto en que a veces se utiliza para denotar un concepto abstracto de cambio y otras veces funcionan sólo como una matriz de números?


Se trata simplemente de cómo son las cosas? Y en lugar de intentar alcanzar una definición global, solo entender que su uso/concepto es a veces sutilmente diferentes en contextos diferentes?

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Doug M Puntos 51

La definición formal de un vector es bastante abiertas (un miembro de un espacio vectorial). En un nivel muy alto de vectores es una colección de los objetos matemáticos, que obedece a las reglas de la suma y la multiplicación escalar.

Un contenedor de números no es demasiado malo. Pero los objetos podría ser algo así como los operadores diferenciales. Y, podrían ser otros vectores.

Pero entonces, ¿qué hacen estos objetos representan? Podrían ser los puntos en el plano (o en el espacio) y tomar la geometría Euclidiana en n-dimensiones.

Los físicos utilizan ellos para el modelo de posición, velocidad y aceleración de los objetos. Y para representar las fuerzas que actúan sobre un objeto.

Puesto que los vectores de obedecer las reglas de la suma y la multiplicación escalar de-ellos no tienen que ser la norma de normas, sólo tienen que seguir algunas bien definido regla, forman estructuras algebraicas. Lo que abre un mundo de lo que es "Álgebra".

La definición es bastante abstracto, y las aplicaciones son múltiples.

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Ahauehauehauh Puntos 41

Un espacio vectorial es una estructura matemática, y aunque en sí es bastante informativo, una vez que usted sabe que un conjunto es un espacio vectorial, esto no significa que su trabajo está hecho, usted puede dejar de quemar el aceite de la medianoche y golpeó el heno.

Por ejemplo: hay un evidente espacio vectorial isomorfismo entre el espacio de $n-1 $ grado de los polinomios (llamada $\mathbb{R}[x] $) y $\mathbb{R}^n $. Tan lejos como la adición de vectores y la multiplicación escalar se refiere, son exactamente los mismos. Sin embargo, tratándolos como si el mismo es posible perder algunas de las propiedades adicionales del polinomio espacio considerando el último espacio en el lugar de la antigua.

De la misma manera, usted puede tener un isomorfismo de $\mathbb{R}^n $ a su doble, que, en la medida que el espacio vectorial estructura se refiere, es el mismo espacio vectorial.

Del mismo modo, cuando se considera el conjunto de operadores lineales $Hom(V,W) $, o el conjunto de espacio vectorial homorphisms de un espacio vectorial $V$ con dimensión $n$ a un espacio vectorial $W$ con dimensión $m$, hay un isomorfismo de $Hom(V,W) $ para el conjunto de la $m \times n $ matrices. Si usted tiene $V = W $, también tiene un isomorfismo entre el conjunto de las matrices para el conjunto de formas bilineales $B: V \times V \rightarrow \mathbb{F} $ (donde $\mathbb{F} $ es el campo subyacente).

¿Qué significa esto? Obviamente, estos conjuntos no son el mismo. Cada uno de estos conjuntos puede ser utilizado de diferentes maneras y tienen propiedades que no tienen nada que ver uno con otro. Incluso a pensar que ese $Hom(V,V) $ es el mismo que el conjunto de formas bilineales en $V$ sería un muy grave error. Cada uno de estos grupos tiene una estructura adicional, naturalmente, que dan lugar a ciertas propiedades que son medulares para uno, pero no se ajusta a las otras.

Es decir, un espacio vectorial es un amplio concepto bastante que dos espacios vectoriales que tienen la misma dimensión y están en el mismo campo, aún puede tener tan diferentes descripciones y funcionalidad dependiendo del contexto, algunos de los cuales sólo se aplican a ciertos tipos de espacios vectoriales.

El valor de los vectores en el espacio como una metáfora es la que dota de un amplio, aparentemente dispares grupo de conjuntos con las ideas de ángulo (cuando usted tiene un producto interior), la dirección y la magnitud, incluso cuando parece que no tienen nada que ver con ellos.

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La distinción que introdujo entre los vectores como las matrices (filas o columnas), por un lado, y los vectores de cambio, en el otro está bien. Me gustaría comentar sobre los vectores de cambio, se utiliza en campos que van desde el cálculo, la geometría diferencial, y los sistemas dinámicos a la física matemática.

En este enfoque, un vector es pensado como un desplazamiento infinitesimal que provoca un cambio en otra cantidad, cuyo comportamiento es estudiado. Cursos de física que están llenos de referencias a los "racimos de pequeñas flechas" que representa a dicho cambio. En formalizado idioma que estos se conocen como campos vectoriales.

En matemática marcos basado en el número real de sistema no hay infinitesimals. Por esta razón un vector tiene que ser reinterpretada como una cantidad de tamaño real y por lo tanto no es un tamaño infinitesimal. Este es un punto de partida de la intuición inicial, pero es un gran éxito y proporciona un fundamento adecuado para el formalismo matemático.

Recientemente hemos desarrollado un enfoque de la geometría diferencial a través de desplazamientos infinitesimales que se pega más cercana a la original intuición de un vector como una pequeña flecha. El enfoque se basa en una enriquecido número de un sistema llamado la hyperreals; consulte este artículo.

Desde este punto de vista, la distinción entre el vector como vectores y matrices, como el cambio es evidente. No son la misma cosa a todos!!!!

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