Base Vectorial

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Uma base vectorial de um espaço vectorial V é definida como um subconjunto v_1,...,v_n de vectores em V que são linearmente independentes e vão V. Consequentemente, se (v_1,v_2,...,v_n) é uma lista de vectores em V, então estes vectores formam uma base vectorial se e só se cada v em V puder ser unicamente escrito como

v=a_1v_1+a_2v_2+...+a_nv_n,
(1)

where a_1a_n são elementos do campo base.

Quando o campo base é os reais de modo que a_i em R para i=1,...n, os vectores de base resultantes são n-tuplos de reais que abrangem n-espaço euclidiano dimensional R^n. Outros campos base possíveis incluem os complexos C, bem como vários campos de característica positiva considerados em álgebra, teoria dos números, e geometria algébrica.

um espaço vectorial V tem muitas bases vectoriais diferentes, mas há sempre o mesmo número de vectores base em cada um deles. O número de vectores de base em V chama-se a dimensão de V. Cada lista de vectores num espaço vectorial pode ser reduzida a uma base do espaço vectorial.

O exemplo mais simples de uma base vectorial é a base padrão no espaço euclidiano R^n, na qual os vectores base se encontram ao longo de cada eixo de coordenadas. Uma mudança de base pode ser utilizada para transformar vectores (e operadores) numa dada base para outra.

Dado um hiperplano definido por

x_1+x_2+x_3+x_4+x_5=0,
(2)

a pode ser encontrada resolvendo para x_1 em termos de x_2x_3x_4, e x_5. Executando este procedimento,

x_1=-x_2-x_3-x_4-x_5,
(3)

so

=x_2+x_3+x_4+x_5,
(4)

e os vectores acima referidos formam uma base (não normalizada).

AA com uma base orto-normal, a matriz correspondente a uma mudança de base, expressa em termos do original x_1^^,...,x_n^^ is

A^'=.'=.
(5)

Quando um espaço vectorial é de dimensão infinita, então existe uma base desde que se assuma o axioma de escolha. Um subconjunto da base que é linearmente independente e cujo vão é denso é chamado um conjunto completo, e é semelhante a uma base. Quando V é um espaço Hilbert, um conjunto completo é chamado de base Hilbert.

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