向量参数控制 3D空间拖动滑块

向量 $\vec{a}$
3.0
4.0
2.0
向量 $\vec{b}$
2.0
-2.0
3.0

代数运算结果 实时更新

三维几何视图 平行四边形法则可视

向量 $\vec{a}$ 向量 $\vec{b}$ 和向量 $\vec{a}+\vec{b}$
观察:三维空间中,以 $\vec{a}$ 和 $\vec{b}$ 为邻边所作的平行四边形,其对角线即为向量的加法和 $\vec{a}+\vec{b}$。这也称为平行四边形法则

数乘参数控制 调节标量与基准向量

基准向量 $\vec{a}$
2.0
3.0
-1.0
数乘标量 $\lambda$
1.5
反向延长 (-3) 正向延长 (3)

代数运算结果 实时更新

数乘几何视图 共线平行可视

基准向量 $\vec{a}$ 数乘向量 $\lambda\vec{a}$
定理:对于非零向量 $\vec{a}$,如果存在一个实数 $\lambda$ 使得 $\vec{b} = \lambda\vec{a}$,那么 $\vec{a}$ 与 $\vec{b}$ 必定平行(共线)。
空间向量运算核心法则
代数运算的几何直觉

向量模的坐标公式

基础属性
$$ |\vec{a}| = \sqrt{x^2+y^2+z^2} $$
空间自由向量仅由其大小(模长)和方向唯一确定,与起点无关。

向量加法交换律

线性运算
$$ \vec{a} + \vec{b} = \vec{b} + \vec{a} $$
代数上的坐标对应相加,在几何上完美契合平行四边形法则。

向量共线定理

平行判定
$$ \vec{a} \parallel \vec{b} \iff \vec{b} = \lambda\vec{a} $$
非零向量平行的充要条件是存在唯一实数 $\lambda$,使得两者坐标成等比例缩放。