零向量(Zero Vector)是线性代数中的一个重要概念,指的是所有分量都为零的向量。具体来说:

    1. 定义
      对于一个 n 维向量 v\mathbf{v},如果它的每个分量都为零,即:

      v=(000) \mathbf{v} = \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ \vdots \\ 0 \end{pmatrix}

      那么这个向量就是零向量。

    2. 表示
      零向量通常用 0\mathbf{0}0\vec{0} 表示。

    3. 性质
      加法单位元:零向量是向量加法的单位元。
      对于任意向量 v\mathbf{v} ,有:
      [
      \mathbf{v} + \mathbf{0} = \mathbf{v}
      ]

      • 数乘零向量:任何标量与零向量的数乘结果仍然是零向量:
        [
        c \cdot \mathbf{0} = \mathbf{0}
        ]
      • 线性相关性:零向量与任何向量都是线性相关的。
    4. 几何意义

      • 在几何上,零向量通常表示空间中的原点(即坐标系的起点)。
    5. 应用

      • 零向量在线性方程组、向量空间、线性变换等领域中扮演重要角色。例如,线性方程组 (\mathbf{A}\mathbf{x} = \mathbf{0}) 的解空间(即齐次方程组的解)通常包含零向量。

    总结来说,零向量是所有分量都为零的向量,是向量空间中的一个基本元素,具有重要的代数和几何意义。