向量与向量空间

线性组合(linear combination)

线性组合是整个线性代数里最基本的动作:拿几个向量,把每一个都按某个数(一个标量)拉伸或压缩,再把结果加起来。就这么简单。如果 v 和 w 是向量,那么 3*v + 2*w 就是它们的一个线性组合——你把 v 放大了 3 倍,把 w 放大了 2 倍,然后相加。这些数被称作系数或权重,它们可以是任意实数,包括零和负数。

这个简单的运算,是你之后将遇到的几乎每一个概念背后的引擎。问「用这些向量能拼出哪些向量?」就引出了张成(span)的概念。问「这些向量里有没有一个是多余的,因为它本来就是其他向量的组合?」就引出了线性无关。问「怎样把一个目标向量写成给定一组向量的组合?」恰恰就是在解一个线性方程组。

一个小例子:取 v = (1, 0) 和 w = (0, 1),组合 4*v + 3*w = (4, 3)。通过选取不同的权重,你能到达平面上的每一个点,这正是这两个向量特殊的地方。而只用一个向量,你只能到达过原点的一条直线上的点。

a*v1 + b*v2 + c*v3 (a, b, c are scalars; v1, v2, v3 are vectors)

任何若干个被缩放后的向量之和都是线性组合;选定标量 a、b、c 就挑出了一个具体的结果向量。

关于线性组合的两个问题——「我们能到达什么?」和「有没有多余的?」——分别长成了张成与线性无关。

又称
linear combinationsweighted sum线性组合線性組合加权和加權和