ALGEBRA
.pdf1.5.Линейная оболочка
Пусть L линейное пространство и
a1, a2, . . . , ak L
линейно независимая система векторов. Обозначим через
L(a1, a2, . . . , ak) =
={λ1a1 +λ2a2 +· · ·+λkak|λ1, λ2, . . . , λk R}.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Теорема |
6. Для |
a1, a2, . . . , ak |
|
L |
ли- |
|
нейно независимой системы |
|
векторов – |
||||
L (a1, a2, . . . , ak) линейное подпространство |
||||||
L и dimL (a1, a2, . . . , ak) = k. |
|
|
|
|
||
|
|
•First •Prev •Next •Last |
•Go Back •Full Screen •Close •Quit |
Доказательство. Так как каждый элемент L (a1, a2, . . . , ak) есть линейная комбинация векторов a1, a2, . . . , ak, то
1.система a1, a2, . . . , ak L (a1, a2, . . . , ak) линейно независима;
2.α, β R и x, y L (a1, a2, . . . , ak) :
α · x + β · y L (a1, a2, . . . , ak) .
Отсюда следует, что L (a1, a2, . . . , ak) линейное подпространство L (см. пример 35) и dimL (a1, a2, . . . , ak) = k.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Определение 13. Линейное подпространство |
L (a1, a2, . . . , ak) называется линейной оболоч- |
кой векторов a1, a2, . . . , ak L. |
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit |
1.6. Линейное пространство геометрических векторов
Геометрический вектор – это математическая абстракция физических векторных величин. Физические векторные величины характеризуются направлением, абсолютной величиной, точкой приложения и т. д. В понятии геометрического вектора сохраняются все свойства физических векторных величин связанных с
направлением и абсолютной величиной. Направление в пространстве можно задать лучом или направленным отрезком.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Определение 14. Говорят, что задан направ-
−→
ленный отрезок AB , если заданы две точ-
ки: точка A начало направленного отрезка и точка B – конец направленного отрезка.
Направление в пространстве будем задавать направленным отрезком, а длина направлен-
ного отрезка будет задавать вторую характеристику векторных величин – абсолютную величину. Таким образом, если задан направ-
ленный отрезок, то заданы обе характеристики геометрического вектора – направление и
абсолютная величина.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Пусть точка A не совпадает с точкой B, а |
||||||||
AB |
|
CD и |
AB |
= CD |
(см. Рис. 1). |
|||
−→ |
|
−−→ |
−→ |
−−→ |
|
|
||
|
↑↑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда |
направленные |
|
|
B |
||||
отрезки AB и CD раз- |
|
|
||||||
|
|
−→ |
|
−−→ |
|
|
|
|
личные, но они зада- |
|
D |
|
|||||
ют одно и тоже на- |
|
A |
|
|||||
правление в простран- |
|
C |
|
|||||
стве и их длины сов- |
|
|
||||||
падают, т.е. они за- |
|
Рис. 1 |
|
|||||
дают единственный геометрический век- |
||||||||
тор. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•First •Prev •Next •Last •Go Back |
•Full Screen •Close •Quit |
Эти рассуждения показывают, что направлен-
−→
ный отрезок AB задаётся тремя величина-
ми: начальной точкой A, направлением в пространстве – это луч выходящий из точки A
и проходящий через точку B и абсолютной
−→
величиной – длинной отрезка AB в некото-
ром масштабе. Направленный отрезок хорошо подходит для изображения физических век-
торных величин, этим пользуются в физике, механике и т.д.
Что же такое геометрический вектор? Все определения геометрического вектора не позволяют наглядно представить этот матема-
тический объект. Но математический объект можно описать его свойствами.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Будем говорить, что задан геометрический вектор, если
1.задано направление;
2.задано неотрицательное число масштабных единиц, которое будем называть длиной (мо-
дулем) геометрического вектора .
Геометрические |
вектора будем обозначать: |
|
~ |
и т.д., |
а множество геометрических |
~a, b, ~c |
векторов обозначим через V. Пусть ~a V. Обозначим через |~a| длину геометрического вектора, которую будем называть также модулем геометрического вектора. В дальней-
шем геометрические вектора будем называть просто векторами.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Операция – отложить вектор от точки.
Определение 15. Отложить вектор ~a V
от точки A – значит построить направлен-
−→
ный отрезок AB такой, что:
−→
1. направление AB совпадает с направлением
вектора ~a;
−→
2. длина AB равна длине вектора ~a.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit