有个定理:“向量空间的维数不大于向量空间中向量的维数。”向量空间维数就是基的个数,是不大于啊,不是等于。你这句话“n维向量空间的一组基中每个基向量都是n维向量”哪里来的啊?
追答对于n维向量空间,每个向量都可以用n个基向量线性表示,且表法唯一。特别地,每个基向量也可以用一组基线性表示,这样以每个基向量的坐标为列构成一个单位矩阵。你也可以取不同的一组基向量,但是过渡矩阵也就是两组基的变换矩阵必定是可逆矩阵。
所以,你的担心是多余的。
请问什么叫“这样以每个基向量的坐标为列构成一个单位矩阵”?我是理解不了,看来你还是没理解我的意思啊,我不是问你过渡矩阵是不是可逆矩阵!我是问你当“基中每个向量的维数和基中向量个数不一样时,如何求这个过渡矩阵!”
追答在向量空间Rn里选取两组不同的基a1,a2,……,an和b1,b2……,bn,由维数定义,每个ai都可以唯一表成b1,b2……,bn的线性组合即有
a1=c11b1+c21b1+……+cn1bn
a2=c12b1+c22b2+……+cn2bn
…………
an=c1nb1+c2nb2+……+cnnbn
因此,(a1,a2,……,an)=(b1,b2,……,bn)P
过渡矩阵P为系数矩阵的转置矩阵
如果过渡矩阵定义如你所言,在向量空间Rn中讨论就没有疑问了,但事实是在Vn中讨论!比如是在二维空间W={(x,y,z)|x=0}中两个基求过渡矩阵。过渡矩阵A^(-1)B,像这样,A是一个三行两列矩阵,即逆矩阵不存在。我是问这种情况如何求过渡矩阵?另注:麻烦解释下你回答的“这样以每个基向量的坐标为列构成一个”单位矩阵“”到底是什么意思?打错了?是"过渡矩阵"?那我还是理解不了,请详解
追答n维向量空间Vn与欧式空间Rn同构。二维空间W={(x,y,z)|x=0}中任取两组基A={a1,a2}={(0,1,-1),(0,0,1)},B={b1,b2}={(0,2,3),(0,1,1)},则b1=2a1+5a2,b2=a1+2a2
用乘法表示为
(b1,b2)=(a1,a2)*
(2,1
5,2)
A到B的过渡矩阵为P=(2,1:5,2)是2*2阶可逆矩阵。实质上,向量空间的任意一组基包含的向量个数都相等,把这个数定义为向量空间的维数。由此可知,任意两组基的过渡矩阵必为可逆方阵。
自己体会去。