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1、5 矢量空间的直和与直积,5-1 直和空间,5-2 直积空间,5-1 直和空间,这一类双矢量及其叠加可以构成一个新的矢量空间。,定义这个空间中的三种运算:,加法:,(5.1),在直和空间中的加法单位元(零矢量)是,数乘:,内积:,(5.2),(5.3),如果认定不同空间中矢量的内积为零,上述定义说明内积可按分配律展开。,(5.5),(5.6),如果认定一个空间的算符作用到别的空间的矢量时得零矢量,则上式可按分配律展开。,算符的加法和乘法可根据上述定义得出:,(5.7),(5.8),直和空间的维数:,由此可以看出,若取直和空间的基矢为,(5.9),(5.10),(5.11),(5.12),(5.
2、13),(5.14),当然,可以用相同的方法讨论两个以上的空间的直和。一切关系都是明显的,这里不在赘述。,5-2 直积空间,(5.17),数乘:,(5.18),内积:,此外,还有一个直积的分配律:,(5.19),(5.20),(5.21),算符运算有下列的关系:,(5.22),(5.23),(5.24),从上面各式可以看出,只要记住算符只对自己空间中的矢量有作用,对别的空间的矢量没有作用,习惯了以后,算符间的乘号也可以省去。,算符的直积:,(5.25),这时,(5.26),(5.27),(5.28),可以写成,(5.30),直积算符的矩阵表示:,此式可以写成一种便于记忆的形式:,(5.32),(5.31),在矩阵理论中,上面的矩阵公式称为矩阵的直积,两个矩阵(可以不是方阵)的直积的定义就是(5.31)式。,以上我们对于两个矢量空间的直积作了一些讨论,当然也可以用同样的方法讨论两个以上空间的直积。,