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線性空間是線性代數(shù)最基本的概念之一,也是一個(gè)抽象的概念,它是向量空間概念的推廣.
線性空間是為了解決實(shí)際問(wèn)題而引入的,它是某一類事物從量的方面的一個(gè)抽象,即把實(shí)際問(wèn)題看作向量空間,進(jìn)而通過(guò)研究向量空間來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題.一、線性空間的定義
若對(duì)于任一數(shù)與任一元素,總有唯一的一個(gè)元素與之對(duì)應(yīng),稱為與的積,記作定義1設(shè)是一個(gè)非空集合,為實(shí)數(shù)域.如果對(duì)于任意兩個(gè)元素,總有唯一的一個(gè)元素與之對(duì)應(yīng),稱為與的和,記作如果上述的兩種運(yùn)算滿足以下八條運(yùn)算規(guī)律,那么就稱為數(shù)域上的向量空間(或線性空間).三、線性空間的子空間定義2設(shè)是一個(gè)線性空間,是的一個(gè)非空子集,如果對(duì)于中所定義的加法和乘數(shù)兩種運(yùn)算也構(gòu)成一個(gè)線性空間,則稱為的子空間.定理線性空間的非空子集構(gòu)成子空間的充分必要條件是:對(duì)于中的線性運(yùn)算封閉.定義1在線性空間中,如果存在個(gè)元素滿足:一、線性空間的基與維數(shù)當(dāng)一個(gè)線性空間中存在任意多個(gè)線性無(wú)關(guān)的向量時(shí),就稱是無(wú)限維的.定義2二、元素在給定基下的坐標(biāo)一、基變換公式與過(guò)渡矩陣那么,同一個(gè)向量在不同的基下的坐標(biāo)有什么關(guān)系呢?換句話說(shuō),隨著基的改變,向量的坐標(biāo)如何改變呢?
問(wèn)題:在維線性空間中,任意個(gè)線性無(wú)關(guān)的向量都可以作為的一組基.對(duì)于不同的基,同一個(gè)向量的坐標(biāo)是不同的.稱此公式為基變換公式.由于基變換公式矩陣稱為由基到基的過(guò)渡矩陣.過(guò)渡矩陣是
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