向量空間是一個具有某些結構的集合,就是一個代數結構體。
為什麼要定義向量空間呢?因為我們要研究線性函數,而一個線性函數的定義是 :
T(x+y) = T(x) + T(y) ; T(αx) = αT(x)
對
於這樣的一個函數,我們要去研究它,當然不免要去考慮它的定義域應該是什麼樣子的,線性函數不像其它任意的函數可以定義在任意的集合上,也就是說若
x,y 屬於 T 的定義域,那 x+y 也要屬於 T 的定義域,而 αx 也是,而這之後就成為了向量空間中兩個最重要的定義,加法與乘法的封閉性。
加法的封閉性滿足了向量『方向』的完備。
乘法的封閉性貢獻了向量『長度』的完備。
簡單扼要的來說,向量空間就是一個操作的環境,我們只有在這樣的設定之下,才能開始談線性函數。就好像一個場地如果不夠大,我們就無法在這上面舉辦一個大型的運動會一樣。
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