python與線性代數 向量方程

2021-08-17 02:43:27 字數 2429 閱讀 1574

r2

r

2所有兩個元素的向量的集記為r2

r 2,

r r

表示向量中的元素是實數,而指數2表示每個向量包含兩個元素.元素用w1

,w2' role="presentation" style="position: relative;">w1,

w2w1

,w2表示,代表任意實數.r2

r

2中兩個向量相等,當且僅當對應元素相等,既向量是有序的實數對

向量相加,是對應位置的元素相加

向量*實數,是元素分別相乘

有時為了方便我們會將: [1

4][ 14

]簡寫成(1,4)的形式,我們用圓括弧表示向量,並在兩個元素之間加上逗號,以便區別向量(1,4)與1*2行矩陣[1 4],後者使用方括號,且兩個元素之間無逗號.

也就是說[1

4][ 14

]和[1 4]不相等,因為維度不同.r3

r 3r

3 r

3中的向量是3*1列矩陣,有3個元素.他們表示3維座標空間中的點,或起點為原點的箭頭如:⎡⎣

⎢145

⎤⎦⎥ [14

5]

rnr

n若n是正整數,rn

r

n表示所有n個實數數列(或有序n元組)的集合,通常寫成n*1列矩陣的形式,如⎡⎣

⎢⎢⎢u

1u2.

..un

⎤⎦⎥⎥

⎥ [u1

u2..

.un]

定義 若v1

,v2,

...,

vpv 1,

v2,.

..,v

p是rn

r

n中的向量,則v1

,v2,

...,

vpv 1,

v2,.

..,v

p的所有線性組合所成的集合用記號sp

ans pa

n表示,稱為v1

,v2,

...,

vpv 1,

v2,.

..,v

p所生成的rn

r

n的子集,也就是說,sp

ans pa

n是所有形如c1

v1+c

2v2+

...+

cpvp

c 1v

1+c2

v2+.

..+c

pv

p的向量的集合,其中c1

,c2,

...,

cpc 1,

c2,.

..,c

p為標量.

要判斷向量b是否屬於sp

ans pa

n,就是判斷方程c1

v1+c

2v2+

...+

cpvp

=bc 1v

1+c2

v2+.

..+c

pvp=

b是否有解.等價地,就是判斷增廣矩陣[v

1,v2

,...

,vp]

[ v1

,v2,

...,

vp

]的線性方程組是否有解.sp

ans pa

n與sp

ans pa

n幾何解釋設v

v

是r3' role="presentation" style="position: relative;">r3r

3中的向量,那麼sp

ans pa

n就是

v v

的所有數量倍數的集合,也就是通過

v' role="presentation" style="position: relative;">vv和

0 0

的直線上的所有點的集合. 設u

' role="presentation" style="position: relative;">uu和

v v

是r3' role="presentation" style="position: relative;">r3r

3中的非零向量,

v v

不是u' role="presentation" style="position: relative;">u

u的倍數,則sp

ans pa

n是r3

r

3中通過

u u

,v' role="presentation" style="position: relative;">vv和

0 0

的平面.

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