返回知识点列表

线性代数 · 第七章 线性空间与线性变换 · 7.3 欧氏空间

欧氏空间的内积与正交

欧氏空间在线性空间上加入内积,使长度、夹角、投影与正交都有统一定义。

欧氏空间是带有实内积的线性空间。内积满足对称性、线性性和正定性,因此可定义范数、距离和正交。与第五章的 内积相比,这一节强调这些概念可以放在线性空间的一般框架中使用。

开始自测

学完要会什么

能按照本页的图解路径说明“欧氏空间的内积与正交”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“欧氏空间的内积与正交”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:对称性:(\alpha,\beta)=(\beta,\alpha)。
  • 最后复核一个高频易错点:把内积误认为任意两个对象相乘都可以得到。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. 欧氏空间比一般线性空间多了什么?

提示:能谈长度和垂直。

2. 柯西—施瓦茨不等式在几何上限制什么?

提示:内积不会超过长度乘积。

3. 最小二乘的“最小”通常在最小什么?

提示:误差向量的长度。

关键公式

  • 对称性:
  • 正定性:
  • 范数:

常见易错点

  • 把内积误认为任意两个对象相乘都可以得到
  • 遗漏内积正定性中的非零条件
  • 把正交和线性无关当成完全等价的概念