wedge

前面我们已经讲了体元是如何诞生的,现在我们应该正式给出Wedge$\wedge$运算的定义。一般地,对于任意3个向量$u,v,w\in\mathbb{R}^n$,以及两个实数$a,b \in \mathbb{R}$,我们有:

  • 自反率:$u\wedge v = -v\wedge u$
  • 结合律:$(u\wedge v) \wedge w = u \wedge(v\wedge w)$
  • 分配律:$u\wedge (v + w) = u\wedge v + u\wedge w$
  • 数乘分配律:$(au)\wedge (bv) = ab(u\wedge v)$

事实上,上面的公式定义了任意维度向量空间的wedge算子。现在我们暂且不谈一个完整的正式定义,更重要的是要记住为什么要这样定义这个算符。换句话说,我们定义这些算符是为了让“体元”具有哪些运算特性?如果我们能想清楚它的几何意义,那么这些规则会自然产生。(反之,如果你没想清楚这些公式背后的几何意义,你会一生都陷入困惑当中)。

参考一些具体的例子(例如,在你的课后习题中)也应该有助于建立一些关于k向量“wedge”的直觉。稍后,我们将在一个稍微不同的向量空间中重新讨论“wedge”:我们将考虑整个向量场,而不是$\mathbb{R}^n$中的单个向量,从而产生微分形式的概念。