基本介紹
線性變換的概念
設V為數域F上的線性空間,是V到V的一個映射(變換),且滿足條件:
(1)對任意的 α, β∈V有:
( α+ β)=( α)+( β);
(2)對任意的 α∈V及任意的實數k∈F,有:
(k α)=k( α),
則稱為V的 線性變換。
設V是數域F上的線性空間。定義變換為
( α)= α, α∈V,
稱為 恆等變換或單位變換;定義變換為
( α)= 0, α∈V,
稱為 零變換,它們都是線性變換 。
數乘變換的概念
設V是數域F上的線性空間,k∈F,定義變換 為
( α)= k α, α∈V,
稱為 數乘變換,數乘變換是線性變換,故線性變換的性質也是數乘變換的性質,參見線性變換。顯然當k=1數乘變換即為恆等變換,k=0數乘變換即為零變換 。
相關性質
(1)設是V的一個線性變換,則:
( 0)= 0, (- α)=- α。
因為( 0)=(0· α)=0( α)= 0,
(- α)=((-1) α)=(-1)( α)=-( α)。
(2)線性變換保持向量的線性組合和線性關係式不變,即
若 β是 α₁, α₂,…, α的線性組合:
β=k₁ α₁+k₂ α₂+…+k α,
則有( β)=k₁( α₁)+k₂( α₂)+…+k( α),
( β)仍然是( α₁),( α₂),…,( α)的線性組合,且表出係數相同。
同樣若對於 α₁, α₂,…, α,有:
k₁ α₁+k₂ α₂+…+k α= 0,
則有:
k₁( α₁)+k₂( α₂)+…+k( α)= 0。
(3)線性變換把線性相關的向量組變為線性相關的向量組。
注 線性變換可能把線性無關的向量組變為線性相關的向量組,譬如零變換 。