单位化一个向量意味着将这个向量转换成一个模长为1的向量,同时保持其方向不变。具体步骤如下:
1. 计算向量的模长(长度):使用公式 \( ||\vec{v}|| = \sqrt{v_1^2 + v_2^2 + \ldots + v_n^2} \),其中 \( v_1, v_2, \ldots, v_n \) 是向量的各个分量。
2. 将向量的每个分量除以模长:即 \( u_i = \frac{v_i}{||\vec{v}||} \) 对于所有的 \( i = 1, 2, \ldots, n \)。
3. 得到单位向量:将上述计算得到的单位向量的各个分量组合起来,形成单位向量 \( \vec{u} = (u_1, u_2, \ldots, u_n) \)。
例如,如果有一个三维向量 \( \vec{v} = (x, y, z) \),其单位向量 \( \vec{u} \) 将是 \( \vec{u} = \left(\frac{x}{||\vec{v}||}, \frac{y}{||\vec{v}||}, \frac{z}{||\vec{v}||}\right) \)。