《线性代数的本质》

news2024/11/23 19:51:20

之前收藏的一门课,刚好期末复习,顺便看一看哈哈
课程链接:【线性代数的本质】合集-转载于3Blue1Brown官方双语】

向量究竟是什么

线性代数中最基础、最根源的组成部分就是向量,需要先明白什么是向量

不同专业对向量的看法

  • 物理专业:长度和方向
  • 计算机专业:有序的数字列表
  • 数学专业:加法和数乘

思考向量的特定方式
几何方面:向量是空间中的箭头,线性代数中,一般选择原点作为起点。可以和数字列表结合起来,为了把点(-2, 3)和向量(-2, 3)区分开来,一般将向量竖着写,用方括号括起来,这样每一对数和向量就一一对应了,三维空间类似。
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向量加法
将w向量从原点沿着v向量的方向向上平移,如下图所示,可以得到两向量的和向量。视频中提到,将向量看作一种运动,就是想空间中某一方向移动一段距离,例如,先沿着v运动,再沿着w运动,和你沿着他们的和向量运动是一样的。
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向量数乘
将一个数字乘以一个向量,相当于对这个向量进行缩放,这个数字也称为“标量”,主要作用就是对向量进行缩放
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线性组合:张成的空间与基

二维平面,有两个特殊的向量,”基向量“,每当我们使用数字描述向量,它都依赖于我们正在使用的基。两个向量全部线性组合构成的向量称为**“张成的空间”**
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当考虑一个向量的时候,将其看作箭头,当考虑多个向量的时候,就将每个向量看作一个点,在三维空间中取两个指向不同方向的向量,对红和蓝两标量进行缩放相加,可以得到绿色,逐渐改变标量,可以得到一个过坐标原点的平面,此时随机加入一个向量,该向量不在之前两向量张成的空间内,由于他们指向不同方向,所以可以得到所有的三维向量,可以理解为第三个向量将前两个向量张成的平面来回移动,从而扫过整个空间。
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  • 线性相关:一个向量可以表示为其他向量的线性组合
  • 线性无关:如果所有的向量都给张成的空间增加了新的维度,则被称为线性无关

基的严格定义:向量空间的一组基是张成该空间的一个线性无关向量集。

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