线性代数的学习和整理23:用EXCEL计算 向量/向量组的点乘 (内积) (建设ing)

2024-01-18 08:28

本文主要是介绍线性代数的学习和整理23:用EXCEL计算 向量/向量组的点乘 (内积) (建设ing),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

前言:EXCEL里的的向量相关计算公式    

0.1 EXCEL里相关公式

0.2  先说结论:向量组的点乘公式和 向量组的点乘公式不一样

1 向量的点乘 (内积)

1.1 向量的点乘公式

1.2 EXCEL里向量点乘的计算

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1.3 向量点乘的性质

1.3.1  内积的公式A*B=|A|*|B|*cos(θ)     

1.3.1.2   cos曲线          

1.3.2 内积的最大最小值            

1.3.3 内积为正负的判断和应用---可用在机器学习上

                1.3.4   内积的公式可以理解为      

1.4 向量点乘=0时

2  向量组/矩阵的点乘

2.1 向量组/矩阵的点乘

2.2 EXCEL里向量组的乘法

2.3 公式

2.4  图


前言:EXCEL里的的向量相关计算公式    

0.1 EXCEL里相关公式

  • 向量组相乘 :  mmult()
  • 向量组转置 :   transpose()
  • 向量组取逆 :  minverse()

0.2  先说结论:向量组的点乘公式和 向量组的点乘公式不一样

  • 向量的点乘 (内积), 可以用sumproduct(),也可以用mmult()
  • 向量组的点乘 (内积),尽量用sumproduct(),也可以用 sum( mmult() ),但不能直接用 mmult()

1 向量的点乘 (内积)

1.1 向量的点乘公式

  • 向量,这里是至一维向量
  • 两个向量的点乘=行向量*列向量 = 常数/标量
  • 内积=常数/标量     

1.2 EXCEL里向量点乘的计算

  • 两个向量的内积=行向量*列向量     
  • 如果行列向量,设置不对,计算时记得用 transpose()
  • 所有矩阵的相乘都可以用muult()        
  • 但计算内积要注意有时候,只能用sumproduct()
     

1.3 向量点乘的性质

1.3.1  内积的公式A*B=|A|*|B|*cos(θ)     

  •  向量的内积=W*X=WT*X=|W|*|X|*cos(θ)        

1.3.2 EXCEL里cos(θ) 的计算

  • EXCEL里cos(θ) ,其中θ 必须是弧度
  • 弧度=角度*PI()/180
  • 弧度=RADIANS(角度)

1.3.3   cos曲线          

  •     向量的内积=W*X=WT*X=|W|*|X|*cos(θ)    
  •     

1.3.4 内积的最大最小值            

最大值          

  •     A*B=|A|*|B|*cos(θ)            
  •     当其他条件|A| |B| 的模长不变时,            
  •     θ=0°,cos(θ)=1,            
  •     向量平行/共线,内积最大            
  •     向量内积最大            

最小值            

  •     θ=180°,cos(θ)=-1            
  •     向量方向相反,内积最小,为负数            

1.3.5 内积为正负的判断和应用---可用在机器学习上

  •     内积为负            
  •     θ=90-270°之间时,cos(θ)<0,            
  •     内积为正            
  •     θ=270-(360+90°)之间时,cos(θ)>0,            


                
1.3.6   内积的公式可以理解为       

  •     A*B=|A|*|B|*cos(θ)            
  •     A*B=|A|*(|B|*cos(θ))            
  •     A*B=|B|*(|A|*cos(θ))         

                
    内积=一个向量投影到另外一个向量上的分量            
    *另外一个向量            
    因此2个向量垂直90°时            
    向量的分量投影=0,因此内积=0          

1.4 向量点乘=0时

  • 两个向量内积为0 ,必然两个向量垂直/正交 
  •     θ=90°,cos(θ)=0            
  •     因此垂直,正交时 A*B=0 
  •     θ=90°,cos(θ)=0           
  •     向量正交垂直,内积并是最小          
  •     因为内积可以为负数 


   
 
                
                
    


 

2  向量组/矩阵的点乘

2.1 向量组/矩阵的点乘


 

2.2 EXCEL里向量组的乘法

可使用mmult(),可以计算向量相乘的内积    
但使用mmult(),无法整体计算向量组/矩阵相乘的内积    
可使用mmult(),单独计算向量相乘的内积,然后求SUM    
或者使用SUMPRODUCT() 直接求,且不需要考虑行列向量n*m的问题    

2.3 公式

2.4  图

这篇关于线性代数的学习和整理23:用EXCEL计算 向量/向量组的点乘 (内积) (建设ing)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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