基、维数
基
基是生成一个向量空间的最小向量组。
它们:
- 线性无关
- 个数不多不少,刚好生成向量空间
如一个\(R^3\)的基:
\[\left[
\begin{matrix}
1\\0\\0\\
\end{matrix}
\right],
\left[
\begin{matrix}
0\\1\\0
\end{matrix}
\right],
\left[
\begin{matrix}
0\\0\\1
\end{matrix}
\right]
\]
当然这不是唯一的,任意满足上面两点的都可以是一组基。
所以\(R^n\)的基一定是\(n\times n\)的,并且这个矩阵必须可逆。(可逆的条件不正是零空间中只有零向量嘛,这不又正是线性无关嘛,这下可以串联起来了)
维数
维数就是基中的向量个数
所以我们把知识串联起来:
矩阵列的线性组合的空间的基的个数 = 该矩阵列空间的维数 = 该矩阵的秩的个数 = 矩阵中线性无关列(主列)的个数
其实同样等于行的,这是个特性,只不过Gilbert Strang老爷子还没讲到
那零空间的维数是啥??\(n-r\),矩阵列数减去秩数
这很显而易见