向量基


1 知识点

设$V$为向量空间,如果$r$个向量$\vec{a_1},\vec{a_2},...\vec{a_ r}\in V$,且满足

  • $\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_ r}$线性无关
  • $V$中任一向量都可由$\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_ r}$线性表示
    那么行向量组$\vec{a_1},\vec{a_2},...,\vec{a_ r}$被称为向量空间$V$的一个基,$r$称为向量空间$V$的维数,秉承$V$为$r$维向量空间.
如果向量空间$V$没有基,那么$V$的维数为0.0维向量空间只含一个零向量$\vec{0}$
若把向量$V$看做向量组,则由最大无关组的等价定义可知,$V$的基就是向量组的最大无关组,$V$的维数就是向量组的秩


2 几何观点
基是向量空间里很重要的概念.
因为除了零向量,向量空间里的其它信息都可以由基来描述.
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基产生变化,向量空间就会随之变化
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而基向量选定,对应的零向量也已选定.因此我们可以讲,向量空间由基张成.

3 习题
对于向量空间$\mathbb {R^2}$下列说法不正确的是
A:
向量$\vec{i}=\begin{pmatrix} 1 \\ 0 \end{pmatrix},\vec{j}=\begin{pmatrix} 0 \\ 1 \end{pmatrix}$是一个基
B:
是2维的向量空间
C:
向量$\vec{i}=\begin{pmatrix} -1 \\ 0 \end{pmatrix},\vec{j}=\begin{pmatrix} 0 \\ -1 \end{pmatrix}$是一个基
D:
向量$\vec{i}=\begin{pmatrix} -1 \\ 1 \end{pmatrix},\vec{i}=\begin{pmatrix} 1 \\ -1 \end{pmatrix}$是一个基
任何$n$个线性无关的$n$维向量都可以是向量空间$\mathbb {R^ n}$的一个基.
且由此可知$\mathbb {R^ n}$的维数为$n$,所以我们把$\mathbb {R^ n}$称为$n$维向量空间.
在$D$选项中,$\vec{i}=-\vec{j}$,线性相关.因此,不正确
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