Vectorii în spațiul n-dimensional

aritmetică vector n-dimensional

aritmetica n-dimensional vector este un set ordonat de numere reale n, iar numerele incluse în acest set sunt numite coordonate vectoriale.

Numărul de componente ale vectorului se numește dimensiunea sa.

Dacă toate coordonatele vectorului sunt zero, numit vectorul zero și este notat cu 0 sau

Vectorii în spațiul n-dimensional
.

Dacă coordonatele corespunzătoare iravny vectori, vectorii nazyvayutsyaravnymi:

Vectorii în spațiul n-dimensional
Vectorii în spațiul n-dimensional
Vectorii în spațiul n-dimensional

Cele mai simple de operații cu vectori n-dimensionale sunt vector adunare, scădere și multiplicarea vectorilor vectorului de un număr. Astfel de operații sunt numite liniare. Adăugați și vectori scădeți pot fi doar aceeași dimensiune.

Suma (diferența) a doi vectori n-dimensionali inazyvaetsyan vector dimensional

vector dimensional Proizvedeniemn printr-un număr

Vectorii în spațiul n-dimensional
vector dimensional nazyvaetsyan

.

Astfel, prin adunarea sau scăderea vectorilor sunt adăugate sau scăzute aceleași coordonate. Când înmulțirea fiecărui vector cu un număr de coordonate al vectorului este înmulțită cu acest număr.

Setul de vectori n-dimensionale cu ea înscrise operațiile de adunare, scădere și vectorul de înmulțire cu un număr numit spațiul vectorial n-dimensional și aritmetică notată

Vectorii în spațiul n-dimensional
.

Dependența liniară a vectorilor

Să fie o mn-dimensională de vectori

Vectorii în spațiul n-dimensional
numere reale și m
Vectorii în spațiul n-dimensional
. expresie

Se numește o combinație liniară a vectorilor

Vectorii în spațiul n-dimensional
, și numărul de
Vectorii în spațiul n-dimensional
nazyvayutsyakoeffitsientami combinație liniară.

O combinație liniară de vectori n-dimensionale este, de asemenea, un vector n-dimensional.

vectori

Vectorii în spațiul n-dimensional
nazyvayutsyalineyno dependente. Dacă există un număr
Vectorii în spațiul n-dimensional
, dintre care cel puțin unul este diferit de zero, că egalitatea

.

În cazul în care această egalitate este posibilă numai atunci când toate numerele

Vectorii în spațiul n-dimensional
zero, vectorii
Vectorii în spațiul n-dimensional
nazyvayutsyalineyno independente.

vectorii luata in considerare

Vectorii în spațiul n-dimensional
vectori nazyvayutsyasistemoy.

Dacă un vector

Vectorii în spațiul n-dimensional
Acesta poate fi reprezentat ca o combinație liniară a vectorilor
Vectorii în spațiul n-dimensional
și anume

,

a extins sistemul de vectori este liniar dependent. Pe de altă parte, în cazul în care sistemul de vectori

Vectorii în spațiul n-dimensional
liniar dependent, atunci unul dintre sistemul vector poate fi reprezentat ca o combinație liniară a celorlalte.

Astfel, starea de dependență liniară a vectorilor pot fi formulate după cum urmează: sistemul de vectori este liniar dependent dacă și numai dacă cel puțin unul dintre un sistem de vectori este o combinație liniară de alți vectori.

Vectorii de bază și sistemul de rang

Având în vedere un sistem de vectori

Vectorii în spațiul n-dimensional
.Baza acestui sistem vectorial (maximal subsistem liniar independent) este un subsistem, care vectorii sunt liniar independente, precum și orice alt sistem de vector este o combinație liniară.

sistem de vector poate avea mai multe baze. În acest caz, toate conțin același număr de vectori.

Rangul unui sistem de vectori este numărul de vectori în orice bază a sistemului. Cu alte cuvinte, gradul de vectori egal cu numărul maxim de vectori de sistem liniar independent.

spațiu Bazisomn vector dimensional este un set de vectori liniar independenți n în acest spațiu.

Vector de descompunere a sistemului de vectori

Să fie un sistem de vectori

Vectorii în spațiul n-dimensional
, aparținând spațiului
Vectorii în spațiul n-dimensional
, și un vector arbitrar
Vectorii în spațiul n-dimensional
:

Vectorii în spațiul n-dimensional
,
Vectorii în spațiul n-dimensional
, ...,
Vectorii în spațiul n-dimensional
,
Vectorii în spațiul n-dimensional
. reprezintă vectorul
Vectorii în spațiul n-dimensional
ca o combinație liniară a vectorilor
Vectorii în spațiul n-dimensional
:

.

Această înregistrare se numește descompunere vector

Vectorii în spațiul n-dimensional
prin vectori
Vectorii în spațiul n-dimensional
. În acest context, se pune întrebarea: este întotdeauna posibil vector arbitrar
Vectorii în spațiul n-dimensional
descompus în vectori
Vectorii în spațiul n-dimensional
același spațiu?

Scriem acest lucru sub formă de combinație liniară:

Vectorii în spațiul n-dimensional

Un sistem de n ecuații cu m variabile

Vectorii în spațiul n-dimensional
. Dacă sistemul are o soluție unică, vectorul
Vectorii în spațiul n-dimensional
Acesta poate fi descompus în mod unic prin vectori
Vectorii în spațiul n-dimensional
. În acest caz,
Vectorii în spațiul n-dimensional
numit coeficienții de dilatare a vectorului
Vectorii în spațiul n-dimensional
prin vectori
Vectorii în spațiul n-dimensional
. În cazul în care sistemul rezultat nu are nici o soluție, atunci vectorul
Vectorii în spațiul n-dimensional
Nu poate fi descompus prin vectori
Vectorii în spațiul n-dimensional
. Dacă sistemul are un număr infinit de soluții, vectorul
Vectorii în spațiul n-dimensional
Acesta poate fi descompus în vectorii
Vectorii în spațiul n-dimensional
în mai multe moduri diferite.

Astfel, reprezentarea vectorului ca o combinație liniară a vectorilor este echivalentă cu rezolvarea unui sistem de ecuații liniare.

Lăsați vectorii

Vectorii în spațiul n-dimensional
Ele reprezintă unele bazisn spațiu vectorial -dimensional. vector Togdalyuboy
Vectorii în spațiul n-dimensional
Acest spațiu poate fi descompus de vectorii de bază în mod unic.

Exemplul 1. vectorii date

Vectorii în spațiul n-dimensional
,
Vectorii în spațiul n-dimensional
și
Vectorii în spațiul n-dimensional
, formând o bază de spațiu vectorial tridimensional. vector descompus
Vectorii în spațiul n-dimensional
pe această bază.

Decizie. Prin starea problemei vectorului

Vectorii în spațiul n-dimensional
Trebuie să fie reprezentat ca o combinație liniară a vectorilor
Vectorii în spațiul n-dimensional
, adică. Ultima egalitate poate fi scrisă ca

Un sistem de trei ecuații cu trei variabile

Vectorii în spațiul n-dimensional
. După ce a rezolvat acest sistem, vom obține. Astfel,.

Întrebări pentru auto-cunoaștere

Ceea ce se numește un vector de aritmetica n-dimensional?

Determinate de suma diferenței dintre doi vectori n-dimensionale și produsul vectorului n-dimensional cu un scalar?

Ce este o combinație liniară a vectorilor m?

Care este sistemul de vectori se numește liniar dependentă și independentă liniar?

Ce se înțelege prin descompunerea vectorului de vectori ai sistemului?

Ceea ce se numește o bază a sistemului și vectorii de bază ale spațiului?

Sarcini de muncă independentă

Sunt vectori care formează o bază de spațiu bidimensional. vector descompus

Vectorii în spațiul n-dimensional
pe această bază.

vector descompus

Vectorii în spațiul n-dimensional
pe baza
Vectorii în spațiul n-dimensional
Vectorii în spațiul n-dimensional
Vectorii în spațiul n-dimensional
.

articole similare