Главная › Лекции › 3Blue1Brown — Сущность линейной алгебры

Линейные комбинации, линейная оболочка и базисные векторы

Лекция объясняет, как координаты задают линейные комбинации, что такое линейная оболочка и чем отличаются линейно зависимые и независимые векторы.

3Blue1Brown⏱ 10 минОткрыть на YouTube ↗
Пройти весь тест — 6 вопросов →

Бесплатно, нужен вход через Google. Готовый тест не тратит часовой лимит.

О чём лекция

Координаты вектора можно рассматривать как скаляры, растягивающие или меняющие направление базисных векторов. В стандартной системе это единичные векторы по направлениям x и y, а любой вектор получается сложением их масштабированных версий. Такая операция называется линейной комбинацией. Базис влияет на численное описание вектора: при выборе других независимых направлений возникает другая, но также корректная система координат.

Линейная оболочка — множество всех векторов, которые можно получить линейными комбинациями заданных векторов. На плоскости два независимых вектора порождают всю плоскость, а два коллинеарных — только проходящую через начало координат прямую; нулевые векторы дают лишь начало координат. В трёхмерном пространстве два независимых вектора образуют плоскость, а третий вектор расширяет оболочку до всего пространства, если не лежит в этой плоскости. Если один вектор можно выразить через остальные, векторы линейно зависимы; если каждый добавляет новое измерение, они линейно независимы. Базис пространства — это линейно независимый набор, порождающий всё пространство.

Ключевые идеи

Примеры вопросов

В прямоугольной системе координат вектор с координатами (3, −2) выражается через единичные векторы направления осей x и y. Какую линейную комбинацию этих единичных векторов он задаёт?

  1. A3i + 2j
  2. B3i − 2j
  3. C−3i − 2j
  4. D−3i + 2j
Показать ответ

Верный ответ: B. Коэффициент при векторе направления оси x равен первой координате, а при векторе направления оси y — второй, включая её знак.

В плоской координатной системе векторы î и ĵ выделены как основные направления, относительно которых задаются координаты. Как называют эти два вектора вместе?

  1. AБазисом координатной системы
  2. BКоординатами произвольного вектора
  3. CЛинейной оболочкой всех векторов плоскости
  4. DСкалярными множителями координат
Показать ответ

Верный ответ: A. Эти специальные векторы задают основу координатной системы, поэтому вместе их называют базисом.

Пройти весь тест — 6 вопросов →

Свой тест по любой лекции

Вставьте ссылку на видео — LearnReplay сделает тест на понимание.

Создать тест →