數乘變換

數乘變換

數乘變換(transformation of scalar multiplicalion)是一種線性變換,設V是數域P上的一個線性空間,k是P中的一個數,對任意α∈V,由σ(α)=kα所決定的線性變換σ,稱為數乘變換,記為k*,這樣1*就是單位變換,0*就是零變換。

基本介紹

線性變換的概念

數乘變換 數乘變換

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 αβ∈V有:

數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換

( α+ β)=( α)+( β);

(2)對任意的 α∈V及任意的實數k∈F,有:

數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換

(k α)=k( α),

數乘變換 數乘變換

則稱為V的 線性變換

數乘變換 數乘變換

設V是數域F上的線性空間。定義變換為

數乘變換 數乘變換

( α)= αα∈V,

數乘變換 數乘變換

稱為 恆等變換或單位變換;定義變換為

數乘變換 數乘變換

( α)= 0α∈V,

稱為 零變換,它們都是線性變換 。

數乘變換的概念

數乘變換 數乘變換

設V是數域F上的線性空間,k∈F,定義變換 為

數乘變換 數乘變換

( α)= k αα∈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

數乘變換 數乘變換

(1)設是V的一個線性變換,則:

數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換

( 0)= 0, (- α)=- α

數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換

因為( 0)=(0· α)=0( α)= 0

數乘變換 數乘變換
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數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換

(- α)=((-1) α)=(-1)( α)=-( α)。

數乘變換 數乘變換

(2)線性變換保持向量的線性組合和線性關係式不變,即

βα₁, α₂,…, α的線性組合:

β=k₁ α₁+k₂ α₂+…+k α

數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換

則有( β)=k₁( α₁)+k₂( α₂)+…+k( α),

數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換

( 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:

數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換
數乘變換 數乘變換

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。

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 。

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