01. Линейное пространство
Множество элементов любой природы называется линейным или векторным пространством, а его элементы – векторами, если выполнены следующие условия.
1. Имеется операция сложения векторов, по которой каждой упорядоченной паре векторов ставится в соответствие третий вектор, что обозначается как .
2. Имеется операция умножения числа на вектор, по которой каждой упорядоченной паре из числа и вектора ставится в соответствие вектор, что обозначается как .
3. Для любых векторов из и чисел указанные операции удовлетворяют следующим восьми аксиомам:
Сложение коммутативно, т. е. ;
Сложение ассоциативно, т. е. ;
Существует нулевой вектор Такой, что для любого вектораВыполняется ;
Для любого вектора существует противоположный вектор такой, что выполняется ;
Умножение вектора на число дистрибутивно относительно сложения чисел, т. е. ;
Умножение вектора на число дистрибутивно относительно сложения векторов, т. е.;
Умножение на число ассоциативно, т. е. ;
При умножении на единицу вектор не изменяется, т. е. .
Знак равенства, используемый в представленных аксиомах и во всех последующих выражениях, означает, что слева и справа от знака стоят одни и те же векторы, представленные в различных формах записи.
Подчеркнем, что, определяя линейное пространство, мы абстрагируемся как от природы изучаемых объектов, так и конкретного вида основных операций.
Таким образом, математическая структура линейной алгебры имеет вид
,
Причем элементы из множества называются векторами, элементы из множества являются числами, а операции сложения векторов и умножения числа на вектор должны удовлетворять восьми указанным выше аксиомам.
Если природа изучаемых объектов и правила выполнения двух основных операций указаны в явном виде, то соответствующее линейное пространство называют конкретным.
Следующая > |
---|