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數學公式

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結果

向量長度 |v|
13
向量的長度
平方和 (x²+y²+z²) 169

什麼是向量長度?

向量的長度(大小)以 \( \lvert \vec{v} \rvert \) 表示,指的是從向量起點到終點的直線距離。它永遠是非負數,而且與向量的方向無關。本計算器可依照二維或三維向量的分量,計算出該向量的長度。

從原點出發的二維向量,x 與 y 分量構成直角三角形,斜邊標示為大小
二維向量的大小是由其 x 與 y 分量構成的直角三角形的斜邊。

計算器使用說明

先選擇你的向量是二維(2D)還是三維(3D),接著輸入 x 與 y 分量(三維向量再加上 z 分量)。各分量可以是正數、負數或零。計算器會將每個分量平方後相加,再開根號,得出向量長度。

公式說明

這個公式其實就是畢氏定理的延伸。在二維中,

$$\lvert \vec{v} \rvert = \sqrt{\text{x}^{2} + \text{y}^{2}}$$

在三維中,再加上第三個平方項:

$$\lvert \vec{v} \rvert = \sqrt{\text{x}^{2} + \text{y}^{2} + \text{z}^{2}}$$

由於平方會消除負號的影響,因此結果一定是正值。計算結果旁也會顯示平方和,方便你逐步核對每個步驟。

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實際範例

以三維向量 \( v = (3, 4, 12) \) 為例,將各分量平方:

$$9 + 16 + 144 = 169$$

因此長度為 \( \sqrt{169} = 13 \)。另一個經典的二維範例是 \( (3, 4) \):

$$9 + 16 = 25$$

所以 \( \lvert \vec{v} \rvert = \sqrt{25} = 5 \)。

常見問題

向量長度可能是負數嗎?不會。因為它是平方和的平方根,所以長度永遠是零或正數,只有在零向量的情況下才會等於零。

計算結果的單位是什麼?長度會沿用分量的單位。例如 x、y、z 以公尺為單位,計算出的長度也會是公尺。

方向會影響結果嗎?不會。長度只衡量大小,方向相反的兩個向量也可能擁有相同的長度。

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