《矩阵论》03-基变换与向量变换

2024-01-22  本文已影响0人  文思汇集

1.线性空间基的作用

定理1:设\alpha _{1} ,\alpha _{2} ,....,\alpha _{n} 是线性空间V的一组基,\beta 是V的向量,则\beta 可以由基\alpha _{1} ,\alpha _{2} ,......,\alpha _{n} 唯一线性表示。即:\beta =x_{1} \alpha _{1} +x_{2} \alpha _{2} +.......+x_{n} \alpha _{n}

2.向量在线性空间的坐标

\alpha _{1} ,\alpha _{2} ,......,\alpha _{n} 是线性空间V的一组基,V的向量\beta 可以由基\alpha _{1} ,\alpha _{2} ,......,\alpha _{n} 唯一线性表示

\beta =x_{1} \alpha _{1} +x_{2} \alpha _{2} +..........+x_{n} \alpha _{n} .

则称有序数组x_{1} ,x_{2} ,.......,x_{n} 为向量\beta 在基 \alpha _{1} ,\alpha _{2} ,.....,\alpha _{n} 下的坐标,记为

X=[x_{1} ,x_{2} ,....,x_{n} ]

向量是一个抽象的,坐标是一个具体的,因此,我们在研究向量的时候,可以先研究其坐标。当把坐标研究清楚以后,在通过基反向研究向量。

而同一个向量,在不同基下的坐标是不一致的。

3.基的变换与坐标变换

一个线性空间可能有不同的基,因此,我们要考虑两个问题:

a.两组基底之间的过渡关系

b.同一向量在不同基底下坐标之间的关系。



假设 \alpha _{1} ,\alpha _{2} ,......,\alpha _{n} \beta _{1} ,\beta _{2} ,......,\beta _{n} 是线性空间V的两组基。

则两组基底之间的过渡关系:

[\beta _{1} ,\beta _{2} ,......,\beta _{n} ]=[x_{1} ,x_{2} ,.......x_{n} ]A,则A就是过渡矩阵。

则同一向量在不同基底下坐标之间的关系:

X=AY

矩阵A是向量X向Y的过渡矩阵

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