《P03 线性代数的本质 - 系列合集 02 - 线性组合、张成的空间与基》3Blue1Brown 笔记
坐标系中,各个轴上单位向量先缩放后相加,能得到坐标系中任意向量,单位向量的缩放值就是向量对应轴上的坐标分量。
像这样,先缩放后相加能得到空间中任意向量的一组向量,称为这个空间的基,其中每一个向量称为基向量。
在二维空间中,任意两个不共线的非零向量是这个空间的基。二维空间中的任意向量,用两个基向量的缩放值表示,就是这个向量的坐标。向量的坐标取决于正在使用的基。
两个向量先缩放后相加的结果,被称为这两个向量的线性组合。一组向量的所有线性组合的集合,称为这组向量张成的空间(span)。
- 两个不共线的非零二维向量张成的空间是整个二维空间。
- 两个共线的非零二维向量张成的空间是一条过原点的直线。
- 两个零二维向量张成的空间是原点。
在三维空间中,两个不共线的非零三维向量张成的空间是一个过原点的平面。在这两个向量中加入一个这个平面内的三维向量,张成的空间依旧是这个平面。但加入一个这个平面外的三维向量张成的空间是整个三维空间。
一组向量,如果移除其中一个向量,不减少它们张成的空间的维度,我们称这组向量是「线性相关」的。即这组向量中存在一个向量,它可以被表示为其余向量的线性组合。
一组向量,如果移除其中一个向量,会减少它们张成的空间的维度,我们称这组向量是「线性无关」的。
张成一个空间的一组「线性无关」的向量,是这个空间的基。