单位向量是指 长度为1的向量,记作$\mathbf{u}$。由于单位向量的长度为1,因此它具有确定的方向。单位向量可以通过将任意非零向量除以其模长来获得,即$\mathbf{u} = \frac{\mathbf{v}}{||\mathbf{v}||}$,其中$\mathbf{v}$是非零向量,$||\mathbf{v}||$是$\mathbf{v}$的模长。
在平面直角坐标系中,如果一个向量的坐标为$(n, k)$,那么这个向量是单位向量的条件是$n^2 + k^2 = 1$。单位向量有无数个,因为可以在任何方向上找到一个模长为1的向量。
单位向量在数学和物理学中有着广泛的应用,例如在描述力的方向、速度方向、位移方向等方面。由于单位向量具有确定的方向,它们在向量运算中非常有用,尤其是在需要进行向量归一化或者比较向量方向时。