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线性代数的本质(2)——线性空间、张成的空间&基

时间:2020-05-13 09:20:20      阅读:92      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

2.1 线性组合

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定义:向量 技术分享图片技术分享图片 的线性组合(Linear Combination)为 技术分享图片

线性组合的各种情况:

  • 线性的含义)固定一个向量,让另外一个向量自由伸缩,那么所产生向量的终点最终落在一条直线上 ;
  • 让两个向量自由移动,这样加和后我们就能得到所有可能的向量
  • 如果两个向量共线时,这样所产生的的向量就会固定在一条过原点的直线上
  • 如果两个向量都是零向量,这样始终保持在原点

2.2张成的空间

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定义:向量技术分享图片技术分享图片的的全部线性组合(Linear Combination,技术分享图片 )构成的向量空间称为“张成(Span)的空间”,实际上,对于张成空间而言,就是让 技术分享图片 在实数空间中自由变化,删掉张成空间中的一个向量不会影响结果。

线性组合对应的张成空间:

固定一个向量,让另外一个向量自由伸缩,那么所产生向量的终点最终落在一条直线上,张成的空间为直线
让两个向量自由移动,这样我们就能得到所有可能的向量,张成的空间为整个空间
如果两个向量都是零向量,这样始终保持在原点,张成的空间为原点

(一)线性相关:

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  • 如果两个向量共线时,这样所产生的的向量就会固定在一条过原点的直线上,这样就意味着存在一个多余的向量,删掉其中一个向量不会影响张成的空间。当这种情况发生时,我们就成为“线性相关(Linear dependent, 技术分享图片 ),意味着向量可以用其他向量的线性组合来表示,因为该向量已经落在了线性组合张成的空间中

(二)线性无关:

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如果所有向量给张成的空间添加了新的维度,我们就称为“线性无关(Linear independent, 技术分享图片 ”,

2.3 基 basis

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向量空间中的基是张成该空间中的一个线性无关的向量集合

2.4 向量的另一种表示形式

利用基向量的线性组合表示向量

如:在二维空间中,设基向量 技术分享图片

这个过程过程相当于对基向量进行了缩放,然后进行加和的结果。

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那么,我们可以选择不同的向量基,进而构建一个合理的坐标系。

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2.5 总结

因此,这样就建立起了线性组合、张成空间&基之间的关系:

    • 线性组合全部的向量集合能够构成张成空间;
    • 线性无关的向量集合构成了空间的基。

线性代数的本质(2)——线性空间、张成的空间&基

原文:https://www.cnblogs.com/wkfvawl/p/12879973.html

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