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高等代数 线性空间

2019-02-26 18:55:59  阅读:275  来源: 互联网

标签:高等 Bbb circ beta 线性 alpha 代数 向量


#这是笔记,用来存档,没有自己的想法,也许内容还很trivial
VVV是一个数域F\Bbb{F}F上的非空集合,并且有映射:+:V×VV+:V \times V \rightarrow V+:V×V→V,:F×VV\circ:\Bbb{F} \times V \rightarrow V∘:F×V→V满足条件:
1.α,β,γV(α+β)+γ=α+(β+γ)\forall \alpha,\beta,\gamma \in V \quad (\alpha+\beta)+\gamma=\alpha+(\beta+\gamma)∀α,β,γ∈V(α+β)+γ=α+(β+γ)
2.0V0+α=α+0=α\exists 0\in V \quad 0+\alpha=\alpha+0=\alpha∃0∈V0+α=α+0=α
3.αV,βVα+β=β+α=0\forall \alpha\in V,\exists\beta\in V \quad \alpha+\beta=\beta+\alpha=0∀α∈V,∃β∈Vα+β=β+α=0
4.α+β=β+α\alpha+\beta=\beta+\alphaα+β=β+α
5.1F1α=α\exists 1\in\Bbb{F} \quad 1\circ\alpha=\alpha∃1∈F1∘α=α
6.a,bF(ab)α=a(bα)a,b\in\Bbb{F} \quad (a\cdot b)\circ\alpha=a\circ(b\circ\alpha)a,b∈F(a⋅b)∘α=a∘(b∘α)
7.a(α+β)=aα+aβa\circ(\alpha+\beta)=a\circ\alpha+a\circ\betaa∘(α+β)=a∘α+a∘β
8.(a+b)α=aα+bα(a+b)\circ\alpha=a\circ\alpha+b\circ\alpha(a+b)∘α=a∘α+b∘α
则称(V,+,V,+,\circV,+,∘)构成数域F\Bbb{F}F上的线性空间,称VVV中的元素为向量.
注.对于二元运算+++,满足性质123,(V,+V,+V,+)是群,且满足性质4,构成交换群.
思考:V=CV=\ComplexV=C,映射+:V×VV,(α,β)α+β+:V \times V \rightarrow V,(\alpha,\beta)↦\alpha+\beta+:V×V→V,(α,β)↦α+β;:C×VV,(k,α)kα\circ:\Complex\times V \rightarrow V,(k,\alpha)↦\overline{k}\alpha∘:C×V→V,(k,α)↦kα,验证(V,+,V,+,\circV,+,∘)是否构成线性空间.
命题:设(V,+,V,+,\circV,+,∘)是数域F\Bbb{F}F上的线性空间,则:
1.VVV中的零向量是唯一的.
2.VVV中向量的负向量是唯一的.
3.kα=0k=0k\circ\alpha=0\leftrightarrow k=0k∘α=0↔k=0或α=0\alpha=0α=0
4.(kα)=(k)α-(k\circ\alpha)=(-k)\circ\alpha−(k∘α)=(−k)∘α,其中(kα)-(k\circ\alpha)−(k∘α)是(kα)(k\circ\alpha)(k∘α)的负向量.
思考:由线性空间的性质1235678推出性质4.
定义:设VVV是数域F\Bbb{F}F上的线性空间,设α1,α2, ,αmV,k1,k2, ,kmF\alpha_1,\alpha_2,\cdots,\alpha_m\in V,k_1,k_2,\cdots,k_m\in\Bbb{F}α1​,α2​,⋯,αm​∈V,k1​,k2​,⋯,km​∈F,称i=1mkiαi\displaystyle\sum_{i=1}^{m}k_i\alpha_ii=1∑m​ki​αi​为向量α1,α2, ,αm\alpha_1,\alpha_2,\cdots,\alpha_mα1​,α2​,⋯,αm​的线性组合.
定义:称向量α1,α2, ,αm\alpha_1,\alpha_2,\cdots,\alpha_mα1​,α2​,⋯,αm​的线性相关,若存在不全为000的数k1,k2, ,kmFk_1,k_2,\cdots,k_m\in\Bbb{F}k1​,k2​,⋯,km​∈F,使得i=1mkiαi=0\displaystyle\sum_{i=1}^{m}k_i\alpha_i=0i=1∑m​ki​αi​=0.否则称向量组α1,α2, ,αm\alpha_1,\alpha_2,\cdots,\alpha_mα1​,α2​,⋯,αm​的线性无关.
注.1.αV\alpha\in Vα∈V线性相关α=0\leftrightarrow\alpha=0↔α=0.
2.向量组整体线性无关\rightarrow→部分线性无关;部分线性相关\rightarrow→整体线性相关.
线性空间可以引入维数的概念,注意到并不是所有线性空间都是有限维的,比如(F[x],+,\Bbb{F}[x],+,\cdotF[x],+,⋅)是无穷维的.

标签:高等,Bbb,circ,beta,线性,alpha,代数,向量
来源: https://blog.csdn.net/KXCAESAR/article/details/87939988

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