向量平行的公式可以从以下两种角度进行表述:
设向量 $mathbf{a} = (x_1, y_1)$ 和 $mathbf{b} = (x_2, y_2)$,则 $mathbf{a}$ 与 $mathbf{b}$ 平行的充要条件是:
$$x_1 y_2 - x_2 y_1 = 0$$
或者等价地:
$$frac{x_1}{x_2} = frac{y_1}{y_2} quad (text{当 } x_2 neq 0 text{ 且 } y_2 neq 0)$$
若 $mathbf{a}$ 或 $mathbf{b}$ 为零向量(即坐标全为零),则零向量与任意向量平行。
若向量 $mathbf{a} neq mathbf{0}$,向量 $mathbf{b}$ 与 $mathbf{a}$ 平行的充要条件是存在唯一实数 $lambda$,使得:
$$mathbf{b} = lambda mathbf{a}$$
即:
$$(x_2, y_2) = lambda (x_1, y_1)$$
这意味着 $mathbf{b}$ 的方向与 $mathbf{a}$ 相同或相反。
零向量的特殊性 :零向量 $mathbf{0}$ 与任意向量平行,但零向量没有确定方向。
共线向量的定义 :方向相同或相反的向量称为共线向量,共线向量一定是平行向量,但平行向量不一定是共线向量(当 $lambda$ 为负时)。
以上公式和定义适用于平面向量,对于空间向量(三维向量),平行条件同样适用,只需扩展坐标维度即可。