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线性代数 · 第七章 线性空间与线性变换 · 7.2 线性空间的基、维数与坐标

基、维数与坐标

一组基既不冗余又能表示空间中所有向量,坐标就是向量在这组基下的唯一系数。

若一组向量线性无关且能生成线性空间,则它是一组基。有限维线性空间任意两组基含有相同数目的向量,这个数叫维数。固定一组有序基后,每个向量都能唯一地写成基向量的线性组合,系数列就是该向量的坐标。

开始自测

学完要会什么

能按照本页的图解路径说明“基、维数与坐标”的判断顺序,并完成一道基础的概念或计算题。

做题前先检查

  • 先明确题目研究的对象与符号,避免把“基、维数与坐标”和相近概念混用。
  • 需要计算时,先确认本页的核心公式或定义:基:线性无关且张成空间。
  • 最后复核一个高频易错点:只满足张成或只满足线性无关,就误称为基。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. 一组基必须同时满足哪两个条件?

提示:不冗余,也不缺方向。

2. 为什么基下坐标是唯一的?

提示:若有两种表示,相减会怎样?

3. 同一空间的不同基,维数会变吗?

提示:尺子可换,方向数量不变。

关键公式

  • 基:
  • 维数:
  • 坐标:

常见易错点

  • 只满足张成或只满足线性无关,就误称为基
  • 忘记坐标依赖于所选的有序基
  • 把向量本身和它在某组基下的坐标列混为一谈