保研线性代数复习3

一.基底(Basis)

1.什么是生成集(Generating Set)?什么是张成空间(Span)?

存在向量空间V=(V,+,*),和向量集(xi是所说的列向量),如果每一个属于V的向量都能被A中向量线性组合来表示,那么说明 A 是向量空间 V 的生成集 ,A的所有线性组合(所有线性组合不同)称为A的张成空间。

如果A张成了线性空间V,写成V=spanA=spanx1,...,xk。

2.什么是基底(Basis)?

基底是相对于向量空间来说的 ,每一个向量空间都拥有一个基底。例如向量空间V,向量空间V的基底B 是向量空间V最小的 (除了B之外没有B的子集可以张成向量空间V)线性无关的生成集。对于基底B,增加任何其他向量到B中都会让这个向量集合线性相关,所以基底B也称作向量空间V中最大线性无关的集合。

举例:的标准基是(当然不止下面这几个)

3.如何定义向量空间的维数(dimension)?

对于一个确定的向量空间V,向量空间V的基底中基向量(列向量)的个数是相同的。并且基底中基向量的个数等于向量空间的维数。

4.给定一个矩阵A(n个列向量),A是向量空间V的子集,如何找到A张成的向量空间的基底?

根据行阶梯法找到A中线性无关的向量组合。

5.什么是标准正交基(ONB)?

对于一组基底,如果

,那么称基底B为标准正交基。

标准正交基构成的矩阵Q有的特点:

和,如果只是正交矩阵的话,那么

二.秩(Rank)

1.什么是矩阵A的秩rk(A)?

矩阵,矩阵A线性无关的行向量的个数=矩阵A线性无关的列向量的个数=rk(A) 。

2.矩阵的秩的性质如下:

矩阵A的秩=矩阵A的转置的秩

矩阵的列向量张成一个子空间,dim(U)=rk(A)

如果矩阵是正则的/可逆的,那么rk(A)=n

线性方程组有解的条件是rk(A)=rk(A|b)

对于,的解的维数是n-rk(A)

如果满秩,那么rk(A)=min(m,n)

3.矩阵满秩意味着什么?

矩阵满秩=n阶方阵的n阶子式不等于0=n阶方阵的行列式值为0

=如果不是方阵写成行向量或者列向量时线性无关

三.线性映射(Linear Mapping)

1.什么是线性映射?

对于向量空间V和W,存在一种映射称为线性映射并且要满足下面的条件: 。

2.什么是单射双射满射?

单射满射双射都是基于线性映射,满足不同的情况的时候线性映射称为单射满射双射。

单射(injective): 原域中的样本对应目标域中的不同元素。

满射(surjective): 原域中至少存在一个目标域对应元素,原域中的样本就应该把目标域中的样本对应满。

双射(bijective):单射和满射

3.什么是同构(Isomorpshism)?什么是自同态(Endomorphism)?什么是自同构(Automorphism)?

同构:线性映射and双射,两个有限维度的向量空间同构说明他们的维度相同。如果是同构的,那么也是同构的。

自同态:,线性

自同构:,线性and双射

4.什么是坐标(coordinate)?

对于一个线性空间V,和向量空间V的有序基底B=(b1,...bn),对于任何一个,我们都能得到一个唯一的线性组合,这些α1...αn称为是向量x相对于基底B的坐标。如果基底B不同,那么表示一个向量x的坐标不同。

5.什么是转换矩阵(Transformation Matrix)?

对于向量空间V和W ,考虑向量空间V的基底 和向量空间W的基底 ,并且考虑由V到W的线性映射φ,有:

我们称作转换矩阵A,。

6.什么是恒等变换(Identity mapping)?

,称为恒等映射或者恒等自同态。

7.什么是基变换(Basis Change)?

**基变换是指在一个向量空间内,由一组基向量变换为另一组基向量,因为在同一个向量空间中,一个点x在不同基底下的坐标不同。**若两组基向量不在同一个向量空间中则不能直接进行基变换。一个向量乘以一个方阵说明这个向量在相同空间变换,如果乘以一个矩阵那么说明这个向量在不同空间变换。

8.什么是核(Kernel)和象(Image)?

9.什么是秩零化度定理(rank-nullity theorem)?

对于向量空间V和W,存在线性映射 ,那么dim(ker(φ))+dim(Im(φ))=dim(V)

10.什么是仿射变换(Affine mapping)?

仿射变换=线性变换+平移

对于两个向量空间V和W,存在线性映射,,那么称作为从向量空间V到向量空间W的仿射映射。

相关推荐
2501_938140072 小时前
做内容很省心,2026好用AI笔记,支持抖音小红书视频无水印保存
人工智能
sell-cloud5 小时前
Prompt Engineering要凉了?Fable 5.5能“猜“意图,但银行正在封杀AI Agent——企业AI的真正护城河是什么
人工智能·prompt
Navicat中国6 小时前
Navicat 18 内置 AI 助手让数据库开发从繁琐操作迈向智能协作
大数据·人工智能·数据库开发
4SAPI7 小时前
多模型请求路由怎么设计?成本、速度和能力如何平衡
人工智能·python·gateway·php
魔乐社区7 小时前
翼芯・智算测试与适配优化专区,让国产算力“选得准、跑得通、用得好“
人工智能·开源·大模型
XCDoris9 小时前
郴州logo设计机构
大数据·人工智能·python
Goboy9 小时前
一个人带三个Agent,我用全新TRAE从0到1搭了个资讯周刊站
人工智能·trae
俊哥V9 小时前
每日 AI 研究简报 · 2026-10-19
人工智能·ai
AI_AGENT_DEV_AI9 小时前
AI英语教培智能体的开发
人工智能
物联网软硬件开发-轨物科技9 小时前
【技术白皮书】光伏清检一体化机器人系统解决方案技术白皮书
大数据·运维·网络·人工智能·机器人