向量與向量空間
線性組合(linear combination)
線性組合是整個線性代數裡最基本的動作:拿幾個向量,把每一個都按某個數(一個純量)拉伸或壓縮,再把結果加起來。就這麼簡單。如果 v 和 w 是向量,那麼 3*v + 2*w 就是它們的一個線性組合——你把 v 放大了 3 倍,把 w 放大了 2 倍,然後相加。這些數被稱作係數或權重,它們可以是任意實數,包括零和負數。
這個簡單的運算,是你之後將遇到的幾乎每一個概念背後的引擎。問「用這些向量能拼出哪些向量?」就引出了張成(span)的概念。問「這些向量裡有沒有一個是多餘的,因為它本來就是其他向量的組合?」就引出了線性無關。問「怎樣把一個目標向量寫成給定一組向量的組合?」恰恰就是在解一個線性方程組。
一個小例子:取 v = (1, 0) 和 w = (0, 1),組合 4*v + 3*w = (4, 3)。透過選取不同的權重,你能到達平面上的每一個點,這正是這兩個向量特殊的地方。而只用一個向量,你只能到達過原點的一條直線上的點。
a*v1 + b*v2 + c*v3 (a, b, c are scalars; v1, v2, v3 are vectors)
任何若干個被縮放後的向量之和都是線性組合;選定純量 a、b、c 就挑出了一個具體的結果向量。
關於線性組合的兩個問題——「我們能到達什麼?」和「有沒有多餘的?」——分別長成了張成與線性無關。
又稱
另見