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11Ëèíåéíûå ïðîñòðàíñòâà
Àêñèîìû ëèíåéíîãî ïðîñòðàíñòâà:
1. Äëÿ ëþáûõ
a
è
b
èç L
abba +=+
, (1)
òî åñòü îïåðàöèÿ ñëîæåíèÿ ýëåìåíòîâ èç L îáëàäàåò ïåðåñòàíîâî÷íûì
(êîììóòàòèâíûì) ñâîéñòâîì.
2. Äëÿ ëþáûõ a ,
b
è c èç L
() ()
cbacba
++=++
, (2)
òî åñòü îïåðàöèÿ ñëîæåíèÿ ýëåìåíòîâ èç L îáëàäàåò ñî÷åòàòåëüíûì (àññî-
öèàòèâíûì) ñâîéñòâîì è ïîçâîëÿåò ïèñàòü ñóììó ýëåìåíòîâ áåç ñêîáîê.
3. Â
L
ñóùåñòâóåò òàêîé ýëåìåíò
θ
, ÷òî
aa =θ+
(3)
äëÿ ëþáîãî a èç
L
. Ýëåìåíò
θ
íàçûâàåòñÿ íóëåâûì.
4. Äëÿ ëþáîãî ýëåìåíòà x èç
L
ñóùåñòâóåò ýëåìåíò
y
èç
L
òàêîé, ÷òî
θ=+
yx
. (4)
Ýëåìåíò y ÿâëÿåòñÿ ïðîòèâîïîëîæíûì äëÿ ýëåìåíòà x è îáîçíà-
÷àåòñÿ ÷åðåç
x−
.
Äëÿ ëþáûõ
a
è
b
èç L è ëþáûõ ÷èñåë
α
è β
5. aa =⋅1 (5)
6.
()()
aa
αβ=βα
(6)
7.
()
aaa
β+α=β+α
(7)
8.
()
baba
α+α=+α
(8)
§1.2. Ïðèìåðû ëèíåéíûõ ïðîñòðàíñòâ.
1. 2.1 Ïðîñòðàíñòâî ãåîìåòðè÷åñêèõ âåêòîðîâ.
Ïóñòü ýëåìåíòàìè ìíîæåñòâà
L
ÿâëÿþòñÿ âåêòîðû. Äâà ýëåìåíòà
èç òàêîãî ìíîæåñòâà ñ÷èòàþòñÿ ðàâíûìè â òîì è òîëüêî òîì ñëó÷àå, êîã-
äà îíè êîëëèíåàðíûå, èìåþò ðàâíûå äëèíû è íàïðàâëåíû â îäíó ñòîðî-
íó. Òàêèì îáðàçîì, ìû ãîâîðèì î ñâîáîäíûõ âåêòîðàõ, òî÷êà ïðèëîæå-
íèÿ êîòîðûõ ìîæåò âûáèðàòüñÿ ïðîèçâîëüíî.
Ëèíåéíûå ïðîñòðàíñòâà 11 Àêñèîìû ëèíåéíîãî ïðîñòðàíñòâà: 1. Äëÿ ëþáûõ a è b èç L a+b=b+a, (1) òî åñòü îïåðàöèÿ ñëîæåíèÿ ýëåìåíòîâ èç L îáëàäàåò ïåðåñòàíîâî÷íûì (êîììóòàòèâíûì) ñâîéñòâîì. 2. Äëÿ ëþáûõ a , b è c èç L (a + b ) + c = a + (b + c ) , (2) òî åñòü îïåðàöèÿ ñëîæåíèÿ ýëåìåíòîâ èç L îáëàäàåò ñî÷åòàòåëüíûì (àññî- öèàòèâíûì) ñâîéñòâîì è ïîçâîëÿåò ïèñàòü ñóììó ýëåìåíòîâ áåç ñêîáîê. 3.  L ñóùåñòâóåò òàêîé ýëåìåíò θ , ÷òî a+θ=a (3) äëÿ ëþáîãî a èç L . Ýëåìåíò θ íàçûâàåòñÿ íóëåâûì. 4. Äëÿ ëþáîãî ýëåìåíòà x èç L ñóùåñòâóåò ýëåìåíò y èç L òàêîé, ÷òî x + y = θ. (4) Ýëåìåíò y ÿâëÿåòñÿ ïðîòèâîïîëîæíûì äëÿ ýëåìåíòà x è îáîçíà- ÷àåòñÿ ÷åðåç − x . Äëÿ ëþáûõ a è b èç L è ëþáûõ ÷èñåë α è β 5. 1⋅ a = a (5) 6. α(β a ) = (αβ)a (6) 7. (α + β )a = αa + βa (7) 8. α(a + b ) = αa + αb (8) §1.2. Ïðèìåðû ëèíåéíûõ ïðîñòðàíñòâ. 1. 2.1 Ïðîñòðàíñòâî ãåîìåòðè÷åñêèõ âåêòîðîâ. Ïóñòü ýëåìåíòàìè ìíîæåñòâà L ÿâëÿþòñÿ âåêòîðû. Äâà ýëåìåíòà èç òàêîãî ìíîæåñòâà ñ÷èòàþòñÿ ðàâíûìè â òîì è òîëüêî òîì ñëó÷àå, êîã- äà îíè êîëëèíåàðíûå, èìåþò ðàâíûå äëèíû è íàïðàâëåíû â îäíó ñòîðî- íó. Òàêèì îáðàçîì, ìû ãîâîðèì î ñâîáîäíûõ âåêòîðàõ, òî÷êà ïðèëîæå- íèÿ êîòîðûõ ìîæåò âûáèðàòüñÿ ïðîèçâîëüíî.
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