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输入计算

请输入各分量 a1, a2, ..., an,并用逗号分隔。

数学公式

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结果

Scalar product c = λa
( 3.0, 6.0, 9.0 )
维数相同的结果向量
Scalar λ 3
维数(n) 3

什么是向量数乘?

向量数乘是用一个数(即标量,记作 \(\lambda\))去乘以一个向量 \(\mathbf{a} = (a_1, a_2, \dots, a_n)\),得到一个新向量 \(\mathbf{c}\),其中每个分量都被该标量乘过一遍。它与向量加法并列,是线性代数最基本的两种运算之一,在任何场景下计算规则都完全一致——这是纯数学,不涉及任何单位,也没有国家或地区性的特殊规定。

从几何角度看:乘以一个正标量,会让向量沿原方向被拉长或缩短;乘以负标量,则在缩放的同时把方向翻转到相反一侧;乘以零,则把向量"压"成零向量。

一个向量箭头和三个缩放版本,展示拉长、不变和反向。
标量乘法会根据 \(\lambda\) 拉伸、缩短或翻转向量。

如何使用本计算器

用英文逗号分隔,依次输入向量的各个分量(例如 1, 2, 3),再填入标量 \(\lambda\)。计算器会把每个分量都乘以 \(\lambda\),并返回一个维数相同的结果向量。负数、小数以及零均可输入。

计算公式

设 \(\mathbf{a} = (a_1, a_2, \dots, a_n)\),标量为 \(\lambda\),则结果为

$$\lambda\,\mathbf{a} = \lambda\left(a_1,\, a_2,\, \dots,\, a_n\right) = \left(\lambda\,a_1,\ \lambda\,a_2,\ \dots,\ \lambda\,a_n\right)$$

换言之,对每个下标 \(i\) 都有:\(c_i = \lambda \times a_i\)。输出向量的维数始终与输入向量相同。

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向量的每个分量乘以 λ 得到一个新向量。
每个分量都乘以同一个标量 \(\lambda\)。

例题演示

设 \(\mathbf{a} = (1, 2, 3)\),\(\lambda = 3\)。则

$$c_1 = 3 \times 1 = 3,\quad c_2 = 3 \times 2 = 6,\quad c_3 = 3 \times 3 = 9$$

所以 \(\mathbf{c} = (3, 6, 9)\)。再看一例:\(\mathbf{a} = (-2, 0.5, 4)\),\(\lambda = -2\),得 \(\mathbf{c} = (4, -1, -8)\)。

常见问题

这就是点积(内积)吗? 不是。点积(内积)是两个向量相乘,结果是一个数。而这里是用一个向量乘以一个标量,结果仍然是一个向量。

当 \(\lambda = 0\) 时结果是什么? 是维数相同的零向量 \((0, 0, \dots, 0)\)。\(\lambda = 1\) 时向量保持不变,\(\lambda = -1\) 时则得到它的相反向量(各分量取负)。

维数会发生变化吗? 绝不会——结果向量的分量个数永远与输入向量完全一致。

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