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要证明一个向量在坐标轴上的投影,可以通过求解两个向量之间的内积来实现。
设有一个向量$\mathbf{v}$和一个单位向量$\mathbf{u}$,其中$\mathbf{u}$定义为坐标轴的方向向量。我们想要找到$\mathbf{v}$在坐标轴上的投影向量$\mathbf{p}$。
首先,通过将$\mathbf{v}$投影到$\mathbf{u}$的方向上,可以得到一个与$\mathbf{u}$方向相同的向量$\mathbf{v}_{\text{proj}}$。这可以通过如下公式计算得到:
$$\mathbf{v}_{\text{proj}} = (\mathbf{v} \cdot \mathbf{u})\mathbf{u}$$
其次,要得到$\mathbf{v}$在坐标轴上的投影向量$\mathbf{p}$,我们需要将$\mathbf{v}_{\text{proj}}$与$\mathbf{u}$的方向相反。通过将$\mathbf{v}_{\text{proj}}$乘以$-1$,我们可以得到$\mathbf{p}$:
$$\mathbf{p} = -\mathbf{v}_{\text{proj}} = -(\mathbf{v} \cdot \mathbf{u})\mathbf{u}$$
因此,$\mathbf{p}$就是$\mathbf{v}$在坐标轴上的投影向量。
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