如何理解線性空間中 線性 的含義?

時間 2021-05-30 02:06:30

1樓:

線性二字就是可以線性疊加的意思,線性代數,就是研究態疊加原理的數學或者說具有線性疊加性的現象或模式。態疊加原理和相對性原理是物理學的乙個最要緊的兩個原理。

2樓:破魔之箭

線性其實主要是兩條,乙個是乘性,乙個是加性。假設我們在研究某個空間內的元素,如果空間內任何元素伸縮之後仍在該空間內,那麼這個空間內的元素就有乘性(齊性),如果空間內任意兩個元素的加和仍在空間內,就說明這個空間內的元素具有具有加性,很容易理解的是,如果乙個空間具有了乘性和加性這兩條性質,自然的便具有了線性代數的乙個核心性質:線性組合仍在該空間內。

其實線性代數的核心就在於線性組合這一概念,乙個空間如果滿足線性組合仍然在該空間內,再輔以一些其它的性質(這裡不贅述),就可以說是乙個線性空間,這就是線性代數之所以稱為線性的原因。

人們常說的線性方程,例如,x+2y=1,該方程之所以稱為線性方程,就是因為這個方程實際上是未知數x,y的乙個線性組合,一般情況下,我們會將常熟想1也作為線性組合的乙個元素,那麼上述方程就可以寫成1*x+2*y-1*1=0,這就是x,y,1分別用權重1,2,-1進行線性組合的乙個結果,所以稱為線性方程。

3樓:靈劍

線性空間的「線性」代表的是一種平直的特性,對於任意乙個向量,我們規定一種放縮的操作,放縮得到的點都在空間內,這說明任意乙個向量都能對應到一條過原點的直線,這條直線可以無限延;同時規定一種相加的操作,這實際上代表可以將乙個向量平移到另乙個向量的結尾,代表空間具有平移的對稱性。這兩條說明了空間平直的特性,空間的拉伸和平移(也就是仿射變換)不會改變這種空間的性質。

這種空間描述起來是很簡單的,有限維的情況下只需要選中維數數量的基底向量,就可以將空間中任意乙個點描述為乙個座標。

如果不具有線性性,問題就要複雜多了,比如彎曲的空間中,向量通常不能平移(會改變方向),描述起來就要複雜一些。這些都可以叫做非線性的空間。

線性空間是為了線性對映準備的,線性對映將乙個線性空間對映到另乙個線性空間,並保持線性性,這是空間中一種最簡單的對映,因為只需要使用基底間的對映關係就可以表示這種對映。它最大的好處就是可以求解,因為求解非線性問題一般非常困難,而(有限維)線性問題可以用矩陣輕鬆解決。對於大部分可微的對映來說,都可以在某個微分領域中將對映近似看作線性對映,因此線性對映的用途非常廣泛。

4樓:我不是坑我是深淵

線性,簡單的說,可以理解為未知量可以用多元一次方程表示。比如y=x是線性的,y=x就是非線性的。線性空間是抽象出來的概念,它就是滿足八條定律的一種運算或者法則,可以理解為函式中的f。

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