2010-04-01

[線代]生成裁減定理

助教您好:
若w為v的子空間,dim(w)=5,dim(v)=7,
為何"在v中任一個basis皆可減某2個vectors形成w之ㄧbasis"此一敘述是錯的??
可否舉一例子說明??
謝謝

10 則留言:

線代離散助教(wynne) 提到...

舉個小例子, 假設 V = R^2, W = span{(0,1)}
則 W 為 V 的 subspace, dim(W) = 1, dim(V) = 2,
取 B = {(1,0),(1,1)} 為 V 之一 basis,
(1) B - {(1,0)} = {(1,1)} 無法生成 W
(2) B - {(1,1)} = {(1,0)} 無法生成 W
這樣大一點的反例你應該就知道怎麼取了

這和生成裁減定理的概念應該沒有太大的關係, 生成裁減主要是在說明, 我們可以將一個線性相依的生成集一直砍, 砍到成為一個依然生成的獨立集

poloplayer 提到...
作者已經移除這則留言。
poloplayer 提到...

所以說若V = R^3,W = span{(0,0,1)},則 W 為 V 的subspace,dim(V) = 3,dim(W) = 1,取 β = {(1,0,0),(0,1,0),(1,0,1)}為 V 之一basis,
(1)β-{(1,0,0),(0,1,0)} = {(1,0,1)},無法生成W
(2)β-{(0,1,0),(1,0,1)} = {(1,0,0)},無法生成W
(3)β-{(1,0,1),(1,0,0)} = {(0,1,0)} ,無法生成W
是這樣的概念嗎??
另外,我無法分辨何為V,然後何為F,還有S,如課本P.3-73定理3-20:假設V為一佈於F的向量空間,dim(V) = n,S 包含於 V,|S| = n,(1)若 S 生成 V,則 S 為 V 的基底(2)若 S 為線性獨立集,則 S 為 V 的基底。舉例來說 A 可逆 <=> "x1a1+...+xnan = 0 => x1 =...= xn = 0"保証行獨立(這邊可以直接說行獨立,還是要說A為行獨立??),接著行獨立根據上方定理3-20保証行基底,根據課本P.3-76定理3-22(3)的証明是如何得知定理3-20所說的 V,那何為 F,何為 S ?? 謝謝
(不好意思問題很多又很長,造成助教困擾,抱歉)

線代離散助教(wynne) 提到...

1. R^3的例子ok; 其實這概念用幾何來想也還算單純, 譬如在R^2, 任取兩個線性獨立的向量可生成整個平面, 取法有無限多種, 然而當去掉兩者之一時, 頂多也只決定了平面中的一條線而已, 所以有一大堆的一維子空間沒有辦法被留下來的那個所生成

2. 老師在書上寫 V, 通常指的就是一個 vector space, 寫 S 通常指的是那種小小的, 只蒐集少數幾個向量的集合, 像是基底這種

3. F 代表的是 field(體), 是一種代數結構, 和 V, S 的意義就完全不一樣了, 簡單的說field是一個集合, 我們在這個集合上定義運算, 並且這些運算要滿足某些特定的性質; 在線代這門課裡確實沒有明確的定義體, 但如果你有上離散的話, 之後在老師教到代數那一章時你應該就會比較了解什麼是體了; 書上在第零章其實有給定義, 不過在這你可以先把它簡單想成是一個取值的空間, 線代常用的 F 就是 R 或 C, 如果你很容易把它跟向量空間搞混的話, 建議你可以再讀讀筆記或書上p3-5介紹的常見的向量空間, 還有滿足向量空間的那8個性質, 應該就會更清楚 V 和 F 的差別在哪裡

4. 你可以再仔細看看定理3-20, 要注意的是他給的條件 dim(V) = n = |S|, 這邊主要是在說明, 當 S 的個數與所在空間的維度相同時, S 只需要滿足生成或者是線性獨立, 也就是說不需要兩個都檢查, 即可保證 S 為一 basis

所以把定理3-22(3)套到定理3-20, S 指的就是 A 的行向量所形成的那個集合, V 就是 F^nx1; 我們已知 F^nx1 的基底要有 n 個向量, 而因為由(2)知 A 有 n 個獨立的行, 所以這等價於 A 的行會形成 F^nx1 的 basis

pai 提到...

考完一陣子了
感謝助教這幾個月幫我解決不少疑惑
也都很仔細的回答
非常謝謝


PS:因為不知道助教EMAIL....只好在這邊
發言感謝了

線代離散助教(wynne) 提到...

pai, 謝謝你喔
也希望你有考上你心目中理想的學校 :)

poloplayer 提到...

謝謝助教
經過助教的解釋比較能體會了

對了
不好意思助教
因為某些原因
我可能要再申請另一個新帳號
這樣我該如何加入這個部落格呢?

poloplayer 提到...

忘記說了
換帳號後
此帳號就不會再使用了

線代離散助教(wynne) 提到...

poloplayer: 就跟之前你申請這個帳號的手續一樣, 可在寄信時說明一下, 這樣應該就沒問題了

匿名 提到...

現在