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文档简介

线性空间本节内容线性空间的定义线性空间的性质子空间一.线性空间的定义那么,就称为(实数域上的)向量空间(或线性空间).注1.凡满足以上八条规律的加法及乘数运算,称为线性运算.2.向量空间中的向量不一定是有序数组.3.判别线性空间的方法:一个集合,对于定义的加法和数乘运算不封闭,或者运算不满足八条性质的某一条,则此集合就不能构成线性空间.例1.实数域对于通常数的加法与乘法(作为数乘)运算,容易验证构成上的线性空间.

例2.实数域上的维列向量的全体构成的集合记为,于是它对于向量加法、数乘运算构成实数域上的线性空间.

例3.仅含维零向量的集合按照向量的加法和数与向量的乘法构成线性空间.这是只有一个元素的线性空间.称之为零空间.

练习.

实数域上的全体矩阵,对矩阵的加法和数乘运算构成实数域上的线性空间,记作.

例4.闭区间上的连续实函数的全体,按照函数的加法和函数与数的乘法作为数乘构成实线性空间,记作.二、线性空间的性质定理设是实数域上的线性空间,则

1.中零元素唯一;

2.中任一元素的负元素惟一;4.如果,则或

.三、子空间定义2设是一个线性空间,是的一个非空子集,如果对于中所定义的加法和数乘两种运算也构成一个线性空间,则称为的子空间.注意:子空间是线性空间的一部分而其本身又构成一个线性空间.

例5.例6.函数集合是线性空间的子空间.是的子空间.线性空间的元素统称为“向量”,但它可以是通常的向量,也可以是矩阵、多项式、函数等.

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