Арифметическое и- мерное пространство.
Векторные пространства.
Арифметическим - вектором называют упорядоченный набор из действительных чисел. Обозначается как , где – действительные числа. Вектор – называется нулевым - вектором.
Пусть , λ – некоторое число Определим сумму– векторов и произведение – вектора на число λ следующим образом:
,
.
Множество всех - мерных векторов называется арифметическим векторным пространством и обозначается - . Так в качестве можно рассматривать множество всех векторов на плоскости, – множество всех векторов в пространстве.
Аксиомы векторного пространства.
Для любых векторов и чисел выполняются следующие свойства:
1) (ассоциативность суммы векторов);
2) (наличие нейтрального элемента для суммы векторов);
3) (наличие противоположного вектора);
4) (коммутативность);
5) (дистрибутивность умножения на сумму векторов);
6) (дистрибутивность произведения суммы чисел на вектор);
7) (ассоциативность умножения произведения чисел на вектор);
8) (существование нейтрального элемента при умножении чисел на вектор).
Свойства 1 – 8 называются аксиомами – векторного пространства.
В общем случае, множество для которого выполняются аксиомы 1 – 8 называется линейным векторным пространством.
Скалярным произведением двух – векторов и называется число, равное
.
На основании скалярного произведения вводится длина вектора как квадратный корень из его скалярного квадрата, т. е. если , то
Введенная таким образом длина – вектора обладает всеми свойствами длины векторов плоскости и пространства.
Свойства длины – вектора.
1. , для любого – вектора и числа .
2. , для любых – векторов и (неравенство треугольника).
Угол между векторами и определяется равенством откуда