向量与向量空间
张成(span)
一组向量的张成,是你用线性组合能从它们造出的每一个向量的集合——把它们以所有可能的方式缩放、相加所得到的全部结果。如果说线性组合是那唯一的一步动作,那么张成就是这个动作能带你去到的所有地方的完整地图。你也会听到「这些向量张成了某个集合」的说法,意思是它们的组合把那个集合完全填满了。
从几何上看,张成的形状简单得令人满意,而且它总是经过原点(因为把所有权重都取 0 就得到零向量)。一个非零向量的张成是一条过原点的直线。两个指向不同方向的向量的张成是一整个过原点的平面。加入足够多互相无关的向量,张成就会扩大到填满整个 R^n。如果一个新向量落在你已有向量的张成之内,它就什么都没添加——这正是线性相关的萌芽。
一个小例子:(1, 0) 和 (0, 1) 的张成是整个 xy 平面,因为 a*(1, 0) + b*(0, 1) = (a, b) 可以是任意一点。但 (1, 0) 和 (2, 0) 的张成只是过原点的那条水平直线——第二个向量与第一个指向同一方向,所以它俩合起来也走不到比单独一个更远的地方。
span{ (1, 0), (0, 1) } = all (a, b); span{ (1, 0), (2, 0) } = the x-axis line
两个无关的向量张成整个平面;两个平行的向量只张成一条直线。
张成总是包含原点,它本身就是一个子空间;加入一个已经落在张成内的向量,不会让它变大分毫。
又称
另见