Sloupcový vektor

Sloupcový vektor nebo sloupcová matice v lineární algebře je matice typu m × 1 {\displaystyle m\times 1} , tj. matice sestávající z jediného sloupce o m {\displaystyle m} prvcích:

x = ( x 1 x 2 x m ) {\displaystyle {\boldsymbol {x}}={\begin{pmatrix}x_{1}\\x_{2}\\\vdots \\x_{m}\end{pmatrix}}}

Transpozicí sloupcového vektoru je řádkový vektor a naopak:

( x 1 x 2 x m ) T = ( x 1 , x 2 , , x m ) {\displaystyle {\begin{pmatrix}x_{1}\\x_{2}\\\vdots \\x_{m}\end{pmatrix}}^{\mathrm {T} }=(x_{1},x_{2},\ldots ,x_{m})}

Množina všech sloupcových vektorů s daným počtem prvků vytváří vektorový prostor, který je duálním prostorem k množině všech řádkových vektorů se stejným počtem prvků.

Zápis

V anglicky psané literatuře se pro matice a vektory obvykle používají hranaté závorky:

x = [ x 1 x 2 x m ] {\displaystyle {\boldsymbol {x}}={\begin{bmatrix}x_{1}\\x_{2}\\\vdots \\x_{m}\end{bmatrix}}}

Aby bylo možné zapisovat sloupcové vektory do stejného řádku jako zbytek vzorce, zapisují se někdy jako řádkové vektory, na které je aplikována operace transpozice.

x = ( x 1 , x 2 , , x m ) T {\displaystyle {\boldsymbol {x}}={\begin{pmatrix}x_{1},x_{2},\dots ,x_{m}\end{pmatrix}}^{\mathrm {T} }}

Pro další zjednodušení někteří autoři používají konvenci pro zápis jak sloupcových tak řádkových vektorů jako řádky, ale prvky řádkových vektorů oddělují mezerami a sloupcových středníky (viz alternativní zápis v tabulce níže).

Řádkový vektor Sloupcový vektor
Standardní maticový zápis ( x 1 , x 2 , , x m ) {\displaystyle (x_{1},x_{2},\ldots ,x_{m})} ( x 1 x 2 x m )  nebo  ( x 1 , x 2 , , x m ) T {\displaystyle {\begin{pmatrix}x_{1}\\x_{2}\\\vdots \\x_{m}\end{pmatrix}}{\text{ nebo }}(x_{1},x_{2},\ldots ,x_{m})^{\mathrm {T} }}
Alternativní zápis ( x 1 x 2 x m ) {\displaystyle (x_{1}\;x_{2}\;\dots \;x_{m})} ( x 1 ; x 2 ; ; x m ) {\displaystyle {\begin{pmatrix}x_{1};x_{2};\dots ;x_{m}\end{pmatrix}}}

Operace

  • Násobení matic spočívá ve znásobení každého řádkového vektoru jedné matice každým sloupcovým vektorem druhé matice.
  • Skalární součin dvou vektorů x {\displaystyle {\boldsymbol {x}}} a y {\displaystyle {\boldsymbol {y}}} je ekvivalentní s násobením řádkového vektoru x {\displaystyle {\boldsymbol {x}}} sloupcovým vektorem y {\displaystyle {\boldsymbol {y}}} :
x , y = x T y = ( x 1 , x 2 , x 3 ) ( y 1 y 2 y 3 ) {\displaystyle \langle {\boldsymbol {x}},{\boldsymbol {y}}\rangle ={\boldsymbol {x}}^{\mathrm {T} }{\boldsymbol {y}}=(x_{1},x_{2},x_{3}){\begin{pmatrix}y_{1}\\y_{2}\\y_{3}\end{pmatrix}}}

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Column vector na anglické Wikipedii.

Literatura

  • BÄRTSCH, Hans-Jochen. Matematické vzorce. Praha: Academia, 2006. 832 s. ISBN 80-200-1448-9. Kapitola Matice, s. 180–198. 
  • BEČVÁŘ, Jindřich. Lineární algebra. 1.. vyd. Praha: Matfyzpress, 2019. 436 s. ISBN 978-80-7378-392-1. 
  • HLADÍK, Milan. Lineární algebra (nejen) pro informatiky. 1.. vyd. Praha: Matfyzpress, 2019. 328 s. ISBN 978-80-7378-378-5. 
  • OLŠÁK, Petr. Lineární algebra [online]. Praha: 2007 [cit. 2023-02-20]. Dostupné online. 
  • MOTL, Luboš; ZAHRADNÍK, Miloš. Pěstujeme lineární algebru [online]. [cit. 2023-02-20]. Dostupné online. 


Související informace naleznete také v článku Lineární algebra#Literatura.

Související články

  • Kovariance a kontravariance vektorů