同时干两件事
一个空间的 基 必须同时做到两件事:无关(没有多余向量,所以尽可能小)并 张成 整个空间(所以能造出每个向量,毫无遗漏)。去掉一个向量它就不再张成;加上一个向量它就不再无关。它是完美的构造集合。
坐标变得唯一
好处就在这里。因为基是无关的,每个向量在它之下都有恰好一个 坐标 配方——有且仅有一组系数。张成保证配方存在;无关保证配方唯一。正是这种唯一性,让坐标成为可靠的地址系统。
Basis B = { (1,0), (0,1) }
v = (2, 3) -> coords [2, 3]
Basis C = { (1,1), (1,-1) }
v = (2, 3) = a*(1,1) + b*(1,-1)
a + b = 2
a - b = 3
-> a = 2.5, b = -0.5
same v, coords [2.5, -0.5] in basis C每个基大小都一样
一个深刻的事实:同一个空间的任意两个基,向量个数完全相同。你可以挑不同的基,但永远改不了这个数目。这个固定的数目就是空间的 维数——平面是 2,普通空间是 3,R^n 是 n。