学习笔记|欧氏空间与向量空间

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darkpard 发表于 2021/08/29 22:07:53 2021/08/29
【摘要】 何谓欧氏空间?百度百科对欧氏空间进行了详细的介绍,但更像概念的堆砌,大堆的专业名词让我这过气的数学系本科生不明觉厉,而对概念本质的诠释又比较晦涩。相比而言,我觉得如下表述更加清晰明了。定义1 设V是实数域(可参见学习笔记|实数域)上一个向量空间,g为V上的二元实函数(称为内积),若∀ξ,η∈V,有g(ξ,η)∈R与之对应,且满意下列条件:(1) g(ξ,η)=g(η,ξ)(2)g(ξ+η,ζ...

何谓欧氏空间?

百度百科对欧氏空间进行了详细的介绍,但更像概念的堆砌,大堆的专业名词让我这过气的数学系本科生不明觉厉,而对概念本质的诠释又比较晦涩。相比而言,我觉得如下表述更加清晰明了。

定义1 设V是实数域(可参见学习笔记|实数域)上一个向量空间,g为V上的二元实函数(称为内积),若∀ξ,η∈V,有g(ξ,η)∈R与之对应,且满意下列条件:
(1) g(ξ,η)=g(η,ξ)
(2)g(ξ+η,ζ)=g(ξ,ζ)+g(η,ζ)
(3)g(aξ,η)=ag(ξ,η)
(4)当ξ≠0时,g(ξ,ξ)>0
其中,&zeta∈V,a∈R,则称V为(对于g)的欧氏空间。

那么,什么是向量空间?

设V为非空集,为一个域。在V上定义了加法和标量乘法。
加法:映射将∀u,v;∈V对应到u+v∈V,这个映射称为V上的加法,记为u+v
标量乘法:映射将∀k∈,u∈V对应到ku∈V,这个映射称为集合V和域上的标量乘法

定义2 若集合V带有加法和标量乘法且满足以下性质:
(1)交换性:∀u,v∈V,都有u+v=v+u
(2)结合性:∀a,b∈,u,v,w∈V,都有(u+v)+w=u+(v+w)和a(bu)=(ab)u
(3)加法单位元存在:∃0∈V,S.T. 对∀u∈V,都有u+0=u
(4)加法逆元存在:∀u∈V, ∃v∈V, S.T.u+v=0
(5)乘法单位元存在:∃1∈V, S.T. ∀u∈V, 都有1u=u
(6)分配性:∀a,b∈, u,v∈V, 都有(a+b)u=au+bu和a(u+v)=au+av
则称V为上的向量空间,也称为线性空间。中的元素称为标量。=时,V称为实线性空间。

那么,什么又是域?时间问题,改天再来复习。

参考文献:

【1】https://baike.baidu.com/item/%E6%AC%A7%E5%87%A0%E9%87%8C%E5%BE%B7%E7%A9%BA%E9%97%B4/8281167?fromtitle=%E6%AC%A7%E6%B0%8F%E7%A9%BA%E9%97%B4&fromid=8282013&fr=aladdin
【2】https://www.zhihu.com/question/27903807
【3】https://baike.baidu.com/item/%E5%90%91%E9%87%8F%E7%A9%BA%E9%97%B4/5936597?fr=aladdin
【4】https://zhuanlan.zhihu.com/p/64434863

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