题目
向量的两种线性运算指的是:1,向量的和;2,向量的数乘。 P48空集可以构成向量空间 P49由一个已知向量组的所有线性组合构成的集合是一个向量空间,这个向量空间称为由该向量组生成的向量空间。P50
向量的两种线性运算指的是:1,向量的和;2,向量的数乘。 P48
空集可以构成向量空间 P49
由一个已知向量组的所有线性组合构成的集合是一个向量空间,这个向量空间称为由该向量组生成的向量空间。P50
题目解答
答案
分析过程:
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向量的两种线性运算:根据线性代数定义,向量的线性运算包括加法(向量的和)和数乘(向量与标量的乘法)。
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空集是否构成向量空间:向量空间必须包含零向量且对加法和数乘封闭。空集不包含零向量,因此不能构成向量空间。
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生成的向量空间:由向量组的所有线性组合构成的集合确实是一个向量空间,称为该向量组生成的向量空间,符合定义。
答案: 正确;错误;正确
解析
本题主要考查向量的线性运算、空集与向量空间的关系以及向量组生成的向量空间的相关知识。解题思路是依据向量空间的定义和性质,对每个陈述逐一进行分析判断。
- 判断“向量的两种线性运算指的是:1,向量的和;2,向量的数乘”的正确性:
- 根据线性代数的基本定义,向量的线性运算包含向量的加法(即向量的和)以及向量与标量的乘法(即向量的数乘)。所以该陈述是正确的。
- 判断“空集可以构成向量空间”的正确性:
- 向量空间需要满足两个重要条件:一是包含零向量,二是对加法和数乘运算封闭。
- 而空集不包含任何元素,自然也就不包含零向量,不满足向量空间的基本条件。所以该陈述是错误的。
- 判断“由一个已知向量组的所有线性组合构成的集合是一个向量空间,这个向量空间称为由该向量组生成的向量空间”的正确性:
- 设向量组为$\alpha_1,\alpha_2,\cdots,\alpha_s$,其所有线性组合构成的集合为$V = \{k_1\alpha_1 + k_2\alpha_2+\cdots + k_s\alpha_s|k_1,k_2,\cdots,k_s\in R\}$。
- 验证包含零向量:当$k_1 = k_2=\cdots = k_s = 0$时,$0\alpha_1 + 0\alpha_2+\cdots + 0\alpha_s=\mathbf{0}$,所以零向量$\mathbf{0}\in V$。
- 验证对加法封闭:设$\beta_1 = l_1\alpha_1 + l_2\alpha_2+\cdots + l_s\alpha_s$,$\beta_2 = m_1\alpha_1 + m_2\alpha_2+\cdots + m_s\alpha_s$,其中$l_i,m_i\in R$,$i = 1,2,\cdots,s$。
则$\beta_1+\beta_2=(l_1 + m_1)\alpha_1+(l_2 + m_2)\alpha_2+\cdots+(l_s + m_s)\alpha_s$,因为$l_i + m_i\in R$,所以$\beta_1+\beta_2\in V$。 - 验证对数乘封闭:设$\beta = n_1\alpha_1 + n_2\alpha_2+\cdots + n_s\alpha_s$,$k\in R$,则$k\beta=k(n_1\alpha_1 + n_2\alpha_2+\cdots + n_s\alpha_s)=(kn_1)\alpha_1+(kn_2)\alpha_2+\cdots+(kn_s)\alpha_s$,由于$kn_i\in R$,所以$k\beta\in V$。
- 综上,集合$V$满足向量空间的定义,该陈述是正确的。