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线性代数(二)列空间和零空间。

线性代数(二)列空间和零空间。

作者: shijiatongxue | 来源:发表于2019-01-22 14:30 被阅读0次

前记:学习Gilbert Strang线性代数3.2列空间与零空间。


0 预备知识

  • 向量空间(空间):对空间内的任何向量做加法运算和数乘运算,得到的向量仍然在此空间。

对于三维向量空间,最简单的是R^3本身。

  • 子空间:它们属于母空间,自身又构成向量空间。

注意:子空间必须过原点,否则不是子空间!!!如3维子空间必须过\begin{pmatrix}0\\ 0\\ 0\end{pmatrix}
R^3的子空间可以是空间内的平面,也可以是一条线。


1 列空间

给定一个矩阵,如A=\begin{pmatrix} 1& 1& 2\\ 2& 1& 3\\ 3& 1& 4\\ 4& 1& 5 \end{pmatrix},它的列空间是由矩阵A的列向量通过线性组合得到的所有向量组成的空间。
通过观察我们可以得到,矩阵A的列向量是线性相关的,只存在两个线性无关的向量,所以由它们组成的列空间是2维的,是个平面。而这个平面也是由Ax=b的所有b向量组成的。


2 零空间

那么什么是零空间呢?对于一个矩阵A,有Ax=b,那么b=0的所有解构成的空间为零空间。
可以验证当x为零向量时,满足条件。


3 列空间和零空间有什么用?

未完待续...

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