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昨天我们已经初步介绍了线性空间的概念,并且给出了一种给定域 \mathbb F ,构造线性空间 \mathbb F^n 的办法
特别地,我们用 \mathbb C和 \mathbb R^n 去让高中课本中的绝对值三角不等式,柯西不等式以及排序不等式更加自然了。
中的态射—线性映射以及内积的性质...旨在理清高中课本中对向量积与余弦的奇怪讲解。并且我们发现,其实导数与积分,也是线性映射...嗯,万物皆是线性代数...
在最后我提到了傅里叶级数的线性代数理解方式...实际上利用内积得到坐标的方法只是对偶基的一种而已...
至于下面的这些内容就留到Chapter 3里讲吧。
线性空间的基,基张成空间,给出线性映射的矩阵表示,矩阵与多元线性方程组,矩阵的运算,行列式的公理,以及填昨天埋的坑,群,以及什么叫作为线性空间,两个集合相同。
同样的,Chapter 2 也不是为了讲线性代数而讲线性代数,旨在补足高中数学课本...
另外本文留了很多东西给读者验证,希望读者能够亲手去把数学做出来。本文的许多证明也请读者自己证一遍,而且要彻底弄懂整套思路...
本文没有毫无意义的抽象(我到现在都没给范畴的定义...),抽象的目的是获得很自然的理解
所以,希望读者能勇于向抽象的险峰进发。
给高中生写的数学讲义导航 - 吾欲揽六龙的文章 - 知乎
那么依据向量的定义,连续函数们就是向量了哦。
那,一个问题是,它们上面有哪些线性映射呢?
其实,定积分与求导运算(我们称之为微分算子)都是线性映射。
其中,定积分还是线性泛函,还是连续函数。
这里算子指的是函数到函数的映射,泛函指的是向量到 \mathbb F 的映射。泛函把向量映射为数量。
我们首先来验证一下定积分和微分算子都是线性映射,其实这个高中教科书已经写出来了...
其实复数也是线性映射,而且是平面上的伸缩旋转变换。
我们把复数写成欧拉表示会更自然一些,不过首先,我们需要用高中知识推出欧拉公式
这实际上就是分配律和结合律以及交换律。
其实内积也是线性映射,而且是双线性映射!(下一节行列式我们还会接触到多重线性映射)
同样的,这也是线性泛函。
有趣的是,这个内积可以从欧几里得内积里诱导出来
我们称两个向量内积为 0 为正交的。
相信读者在上一篇文章中已经感受到了公理化的威力了
所以在见过不同的内积后,我们给出内积公理( \mathbb R 上的)
请读者验证这一定义满足内积公理。实际上,这是一个很好的熟悉内积公理的机会...
这里的所谓 cv 就是 u 在 v 上的分量。
1.4 柯西-施瓦茨不等式
所以一般内积空间上的柯西-施瓦茨不等式的几何意义就成了直角三角形斜边最长了
特别地,对于平面向量,你可以像高中物理那样,
选 v 为横轴,横轴上的单位向量为 i ,纵轴上的单位向量为 j
如果有些函数能被写成这族函数的线性组合
那么 a_k,b_k 等于多少呢?事实上,我们可以考虑 f 在这些向量上的投影得到系数
请读者利用内积公理证明这个式子...
事实上,这里是在构造对偶基给出坐标函数...对偶基与坐标函数有大量美妙的应用。
我们在Chapter 4应该会谈到对偶空间与对偶基
Chapter 3 给高中生和没学明白线性代数的大学生的线性代数讲义(我第一次发现线性无关可以直接这么一口气讲的酣畅淋漓,勾连如此丰富的内容) - 吾欲揽六龙的文章 - 知乎
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