(有限維向量空間) 思考概念和法則作用II

2021-06-22 11:41:12 字數 1914 閱讀 3096

「向量空間」的「和」與「直和」法則描述了「子空間」組成更高維空間的一種過程。為描述「向量(組)」組成「向量空間」的某種過程,就定義了「張成」。「張成」的定義是「向量(組)」的所有線性組合,給乙個「向量(組)」對它進行「張成」後就能夠得到乙個「向量空間」。如向量a= 的「張成」的「向量空間」用幾何描述就是過原點和(1, 1, 1)的直線,它是3維「向量空間」的「子空間」。只有較為特殊的「向量(組)」的張成才能組成與向量維數相同的「向量空間」,如b= ,c= ,d= 三個向量的「張成」組成「三維向量空間」。[2014.6.13-9:55]

簡單的理解向量「張成」向量空間的過程。兩個n(n > 1,整數)維向量a= ,b= 選其中的乙個、兩個向量在一定條件下可「張成」為

一、二維向量空間。

一維向量空間由單個向量張成。當a向量中只有乙個座標ai(1 <= i<= n)不為0時,幾何上,a的「張成」為ai所代表的座標軸;當a向量中只有ai和aj(1 <= i < j <= n)兩個座標不為0時,幾何上,a的「張成」在ai和aj座標所在軸構成的平面上,且未經過原點和(ai, aj)點的直線……

二維向量空間由兩個向量張成。只要ab向量不為0向量且兩個向量不成標量比(成標量比時張成直線)。ab向量組就可以「張成」為平面。此時,單獨的ab可「張成」為直線。幾何上,ab向量組的「張成」為ab「張成」的直線所組成的平面(兩直線相交於原點)。

n維向量空間至少需n個n維的向量來「張成」。3個3維向量要「張成」三維向量空間的條件似不僅只是「三個向量不成標量比」乙個條件。我覺得自己有可能推不出來「n維向量張成n維向量空間的條件」,所以還是繼續往下看書。[2014.6.13-11:50]

假設v1, …,vn為n維向量空間的乙個向量組,(n為正整數)。

假設向量組v1, …,vn線性無關,則其中任意m個向量的「張成」都能夠組成m維向量空間。(1<= m <= n,m取正整數),即m維向量空間內的每乙個向量都可以由這m個向量唯一的表示。[2014.6.14-11:58]

假設向量組v1, …,vn

線性相關性引理物件vj

在向量組線性相關時a1v1+ … + amvm=0,vj前的係數不能必須為0,即vj是造成線性相關性的乙個向量。所有不構成向量相關的向量係數為0,vj與構成向量相關的其它向量和(特性係數)必須成標量比。只有這樣的vj才符合線性相關性的引理。[2014.6.16-9:50]

基的概念基於張成和線性無關。n個具有n個座標的「線性無關」的「向量組」稱為「n維向量空間」的。[2014.6.16-10:11]

此章節介紹了描述有限維數下的「由向量構成向量空間」的法則。在「向量組線性無關」的條件下,碰巧的是:「n個具有n個座標的「向量組」能夠組成『n維向量空間』」,故而就能夠用線性無關的向量組來描述對應維數的向量空間。[10:23]

math note over.

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