
線性代數是數學的一個核心分支,主要研究向量、向量空間(線性空間)、線性變換、矩陣以及線性方程組等概念及其相互關系。它不僅是理論數學的基礎,也是現代科學、工程、計算機科學等領域的實用工具。以下是詳細解釋:
向量(Vector)
向量是具有大小和方向的量,可以表示物理量(如力、速度)或數據(如多維空間中的點)。例如,$vec{v} = [v_1, v_2, dots, v_n]$ 表示一個 $n$ 維向量。
矩陣(Matrix)
矩陣是由數值排列成的矩形陣列,用于表示線性變換或線性方程組的系數。例如:
$$
A = begin{bmatrix}
a{11} & a{12}
a{21} & a{22}
end{bmatrix}
$$
線性方程組
形如 $a_1x_1 + a_2x_2 + dots + a_nx_n = b$ 的方程組,可用矩陣表示為 $Amathbf{x} = mathbf{b}$,其中 $A$ 是系數矩陣,$mathbf{x}$ 是未知數向量。
向量空間(線性空間)
向量空間是一組向量的集合,滿足加法和标量乘法的封閉性。例如,二維平面中的所有向量構成一個向量空間。
線性變換
指保持向量加法和标量乘法規則的變換,如旋轉、縮放。矩陣是線性變換的數學表示。
特征值與特征向量
若存在标量 $lambda$ 和非零向量 $mathbf{v}$ 使得 $Amathbf{v} = lambdamathbf{v}$,則 $lambda$ 是矩陣 $A$ 的特征值,$mathbf{v}$ 是對應的特征向量,常用于解耦複雜系統。
線性代數為多維問題提供了簡潔的數學框架。例如:
若需進一步學習,推薦教材如《線性代數及其應用》(David C. Lay)或線上課程(如MIT OpenCourseWare)。
線性代數是數學的一個分支,研究向量空間和線性映射的代數結構和性質。在實際應用中,線性代數被廣泛應用于統計、物理、計算機科學、經濟學等領域。
《線性代數》這個詞的拆分部首是“糸”和“厶”,所以它的筆畫為10畫。
《線性代數》一詞最早出現在19世紀80年代的教材中,由德國數學家赫爾曼·格斯格慮特提出并正式命名。中文名稱在翻譯時則保留了其原始的音譯。
《線性代數》在繁體中的寫法為「線性代數」。
古時候,漢字「線」的寫法與現在類似,「代」的寫法也與現在相似,「數」的寫法略有不同,為「數」。
線性代數是學習數學中重要的一門課程。
相關的組詞有:線性方程組、線性映射、線性空間等。
近義詞有:線代。
反義詞沒有明确的對應詞彙。
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