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:
定义:
对于一个 n 维向量 ,如果它的每个分量都为零,即:那么这个向量就是零向量。
表示:
零向量通常用 或 表示。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 ,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。
- 数乘零向量:任何标量与零向量的数乘结果仍然是零向量:
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)。
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。