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輸入計算

數學公式

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結果

結果向量 c
(5, 7, 9)
dimension 3
長度 |c| 12.449899598
維度 3

這個計算器能做什麼

這個工具會逐分量地進行向量的加法與減法運算。只要輸入兩個維度相同的向量 a 和 b(二維、三維,或任意數量的分量皆可),再選擇要進行的運算:a + b、a - b 或 b - a,計算器就會回傳結果向量 c 以及它的長度(歐幾里得範數,也就是向量的模)。這純粹是線性代數的運算,在世界各地的算法都完全一致。

使用方法

輸入向量 a 與向量 b 的各個分量,分量之間以逗號或空格分隔(例如 1, 2, 3)。兩個向量的分量數量必須完全相同。接著選擇你要的運算,即可讀取結果向量 c 與它的長度。負數與小數都完全支援。

公式說明

對於從 1 到 i 的每一個索引 k,結果分量都是直接逐項計算:a + b 時,\(c_k = a_k + b_k\);a - b 時,\(c_k = a_k - b_k\);b - a 時,\(c_k = b_k - a_k\)。要注意的是,a - b 正好是 b - a 的相反數(每個分量都取負號)。向量的長度則是所有分量平方和再開根號:$$|\vec{c}| = \sqrt{c_1^{\,2} + c_2^{\,2} + \cdots + c_i^{\,2}}$$

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三角形法則示意圖,顯示向量 c 為向量 a 與 b 之和
向量加法:將 b 接在 a 的末端,得到合向量 c = a + b。

範例試算

假設 a = (1, 2, 3)、b = (4, 5, 6)。那麼 \(a + b = (1+4,\ 2+5,\ 3+6) = (5, 7, 9)\),長度為 $$\sqrt{25 + 49 + 81} = \sqrt{155} \approx 12.4499$$ 而 \(a - b = (-3, -3, -3)\),其長度為 $$\sqrt{9 + 9 + 9} = \sqrt{27} \approx 5.1962$$ 與 \(b - a = (3, 3, 3)\) 的長度完全相同。

示意圖顯示向量 c 為差 a 減 b
向量減法:c = a − b 由 b 的末端指向 a 的末端。

常見問題

兩個向量一定要同維度嗎?是的。向量的加法與減法只在等長向量之間有定義。若長度不一致,就會出現錯誤。

可以使用超過三個分量嗎?可以。只要兩個向量的分量數量相同,任意正整數的分量數都能運算。

「長度(模)」是什麼意思?它就是結果向量的長度,以歐幾里得範數計算(也就是所有分量平方和的平方根)。

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