1.线性相关,线性无关

在线性代数里,矢量空间的一组元素中,若没有矢量可用有限个其他矢量的线性组合所表示,则称为线性无关或线性独立 (linearly independent),反之称为线性相关(linearly dependent)。

定义:

SRE实战 互联网时代守护先锋,助力企业售后服务体系运筹帷幄!一键直达领取阿里云限量特价优惠。 在向量空间V的一组向量A:  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第1张 ,如果存在不全为零的数 k1, k2, ···,km , 使 高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第2张则称向量组A是线性相关的  ,否则数 k1, k2, ···,km全为0时,称它是线性无关。 由此定义看出  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第3张 是否线性相关,就看是否存在一组不全为零的数 k1, k2, ···,km使得上式成立。 即是看 高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第4张 这个齐次线性方程组是否存在非零解,将其系数矩阵化为最简形矩阵,即可求解。 此外,当这个齐次线性方程组的系数矩阵是一个方阵时,这个系数矩阵存在行列式为0,即有非零解,从而 高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第5张 线性相关。

 如 : 

有三个数a,b,c
如果存在不全为0的三个数m,n,k
使得ma+nb+kc=0
就说a,b,c线性相关 否则若只有当m=n=k=0时成立,则它们线性无关
其实a,b,c代表的东西很多,不一定就是数字,也可以是向量啊,等等
数量也不一定是三个,在这只是举个例子,也可以是无限多个

 

 2.内积,点乘(点积)

在数学中,数量积(dot product; scalar product,也称为点积)是接受在实数R上的两个向量并返回一个实数值标量的二元运算。它是欧几里得空间的标准内积。 两个向量a = [a1, a2,…, an]和b = [b1, b2,…, bn]的点积定义为: a·b=a1b1+a2b2+……+anbn。 使用矩阵乘法并把(纵列)向量当作n×1 矩阵,点积还可以写为: a·b=a*b^T,这里的a^T指示矩阵a的转秩。

 

广义定义

在一个向量空间V中,定义在  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第6张 上的正定对称双线性形式函数即是V的数量积,而添加有一个数量积的向量空间即是内积空间。

代数定义

设二维空间内有两个向量  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第7张 和  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第8张 ,定义它们的数量积(又叫内积、点积)为以下实数: 高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第9张     更一般地,n维向量的内积定义如下: 高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第10张  

几何定义

设二维空间内有两个向量  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第11张 和  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第12张 ,  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第13张 和  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第14张 表示向量a和b的大小,它们的夹角为  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第15张 ,则内积定义为以下实数:
高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第16张 该定义只对二维和三维空间有效。 这个运算可以简单地理解为: 在点积运算中,第一个向量投影到第二个向量上(这里,向量的顺序是不重要的,点积运算是可交换的),然后通过除以它们的标量长度来“标准化”。 这样,这个分数一定是小于等于1的,可以简单地转化成一个角度值。

 

 3.投影

在线性代数和泛函分析中,投影是从向量空间映射到自身的一种线性变换,是日常生活中“平行投影”概念的形式化和一般化。 同现实中阳光将事物投影到地面上一样,投影变换将整个向量空间映射到它的其中一个子空间,并且在这个子空间中是恒等变换。 如果向量空间被赋予了内积,那么就可以定义正交和其它相关的概念(比如线性算子的自伴随性)了。 在内积空间(赋予了内积的向量空间)中,有正交投影的概念。具体来说,正交投影是指像空间U和零空间W相互正交子空间的投影。

 定义 :  

高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第17张 投影的严格定义是:一个从向量空间V射到它自身的线性变换 P是投影,当且仅当。 另外一个定义则较为直观: P是投影,当且仅当存在V的一个子空间W,使得 P将所有V中的元素都映射到W中,而且 P在W上是恒等变换。 用数学的语言描述,就是: 高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第18张 ,使得  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第19张 ,并且  高数中的线性相关,线性无关,内积,点乘,投影的概念 人工智能 第20张 。  

 

 文章引自 : 《百度百科》

 

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