线性代数课件n维线性空间

1、第二节第二节 n维线性空间维线性空间一、一、n维线性空间的定义维线性空间的定义基底变换与坐标变换那么，同一个向量在不同的基下的坐标有什那么，同一个向量在不同的基下的坐标有什么关系呢？换句话说，随着基的改变，向量的坐么关系呢？换句话说，随着基的改变，向量的坐标如何改变呢？标如何改变呢？问题问题：在：在 维线性空间维线性空间 中，任意中，任意 个线性个线性无关的向量都可以作为无关的向量都可以作为 的一组基对于不同的的一组基对于不同的基，同一个向量的坐标是不同的基，同一个向量的坐标是不同的nvvn且且有有两两个个基基的的是是线线性性空空间间及及设设, 2121nnnv ,22112222112212

2、211111 nnnnnnnnnnppppppppp 称此公式为基变换公式称此公式为基变换公式 nnnnnnnnnnppppppppp 22112222112212211111由于由于 nnnnnnnnppppppppp 2121222121211121.21 ntp pnn ,2121 矩阵矩阵 称为由基称为由基 到基到基 的过的过渡矩阵渡矩阵 , 2121中中在在基基变变换换公公式式pnn n ,21n ,21p过渡矩阵过渡矩阵 是可逆的是可逆的p若两个基满足关系式若两个基满足关系式 pnn ,2121 坐标变换公式, , , :) , , (),(21212121ntnntnnxxxxx

3、xv下的坐标为在基为下的坐标在基中的元素设定理则有坐标变换公式则有坐标变换公式,2121 nnxxxpxxx.21121 nnxxxpxxx或或证明证明 nnxxx2121, ,2121nnxxx pnn ,2121 .,21212121 nnnnxxxpxxx . 2121 nnxxxpxxx即即. ,21121 nnxxxpxxxp所以所以可逆可逆由于矩阵由于矩阵., 23 , 22 , 22 , 12 , 1 , 12 , 1 ,2 234233222312342332322313求坐标变换公式求坐标变换公式及及中取两个基中取两个基在在 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxp 例

4、1例1., 43214321表示表示用用将将解解 ,)1 ,(),( 234321axxx 因为因为,)1 ,(),(234321bxxx ,2221112031111202,1110011112121111 ba其中其中.),(),( 143214321ba 得得. 432114321 xxxxabxxxx故坐标变换公式为故坐标变换公式为.1ab 用初等变换计算用初等变换计算 ab 11102221011111201212311111111202初等行变换初等行变换 11111000100001000011001011100001 11111000100001000011001011100001 abe1 1111100000111110 .1111100000111110 43214321 xxxxxxxx所以所以.211 ,11 10 ,01 .22121的两个基的两个基为线性空间为线性空间及及设设rv 坐标变换的几何意义坐标变换的几何意义 例2例2,2121 又设又设下的坐标为下的坐标为在基在基则则 21, 121 21xx下的坐标为下的坐标为在