量 (数学)
数学量(mathematical magnitude)[1][2]、量(magnitude)[3][4],是数学对象的一种属性,用于决定该对象比其他“同类对象”大还是小。一个“数学对象的量”是在它所属的对象类别中排序(ordering)或排名(ranking)的显示结果,其核心属性是可排序性。
数学量,依语境,又称量值[5]、量度(相对于维度)、度[6]、数值大小(numerical size)[7]、数量[8][9]、大小(size)[10][11][12]。术语 magnitude 源自拉丁语 magnus (great,大)和 -tūdō (-itude,状态、情况或性质),汉语有大的程度、大小、量、数量、巨大、重要性之义。
数学量——“数学的量”,是非負實數,可更簡單地想成是其與同類對象比較時,放在同一測量尺度下的“長度”。数学量不依赖于物理的测量单位,例如:复数 的量是 ,这个 是一个纯粹的数学属性,用来在复平面内进行大小比较。
實數
“實數的量”通常稱為絕對值或模。它寫作 | x |,並以此定義:
- | x | = x , 若 x ≥ 0
- | x | = -x , 若 x < 0
這給出在實數線中從零開始的距離。例如-5的模就是|-5|=5。
複數
相似地,“複數的量”稱為模,給出在阿爾岡圖從零開始的距離。這條給出複數的模的公式和勾股定理一樣:
例如-3 + 4i的模為5。
歐幾里得向量
在歐幾里得空間中,向量x的實數量,最常指歐幾里得範數,這是由歐幾里得距離引伸過來的:向量自己的內積的平方根:
在此u、v和w是分量(用x來作表記法亦可)。
例如,[4, 5, 6]的量為,即約8.775。
一般向量空間
一般來說,量的概念可以應用到向量空間,稱為賦範向量空間。將物件對應到其量的函數稱為範數。
應用
量永遠非負。比較的大小時,有时使用對數為尺度很有幫助;例如聲音的音量(分貝)和恆星的亮度,这些应用实际上是“物理量”。
參見
参考
- ^ Griffin†, J. (1978). Mathematical magnitude. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology, 9(3), 329–331. https://doi.org/10.1080/0020739780090311
- ^ Poincaré H, Royce J. Mathematical Magnitude and Experience. Halsted GB, trans. In: The Foundations of Science: Science and Hypothesis, The Value of Science, Science and Method. Cambridge Library Collection - History of Science. Cambridge University Press; 2014:43-54.
- ^ 张鸿林, 葛显良. 英汉数学词汇. 清华大学出版社. 2005: 421. ISBN 9787302098935.
- ^ 量;數量;長度;大小. 樂詞網. 國家教育研究院 (中文(臺灣)).
- ^ 量值. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会. (简体中文)
- ^ 纪志刚, 郑诚, 郑方磊. 欧几里得在中国: 汉译《几何原本》的源流与影响. 9787214049414. 2008: 152, 187, 191. ISBN 江苏人民出版社 请检查
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- ^ 关兴华. 新汉英医学词典. 经济日报出版社. 1994: 1529. ISBN 9787800367823.
- ^ 乐秀章. 英汉数学电算词汇. 香港中文大学. 1976: 181.
- ^ Harold Fletcher, Arnold A. Howell. Mathematics with Understanding: The Commonwealth and International Library: Mathematical Topics, Volume 2. Elsevier. 2014: 162. ISBN 9781483153407.
- ^ Paul J. Riccomini, Bradley S. Witzel. Response to Intervention in Math. Corwin Press. 2010: 72. ISBN 9781412966351.
- ^ Dany Spencer Adams. Lab Math: A Handbook of Measurements, Calculations, and Other Quantitative Skills for Use at the Bench. CSHL Press. 2003: 2. ISBN 9780879696344.