20 Итог

Итог

Базис задаёт координаты в пространстве. Независимость делает запись единственной. Порождение обеспечивает существование записи. Размерность показывает число необходимых направлений.

Понятие или ситуация

Что нужно помнить

Базис

Упорядоченная независимая система, порождающая всё пространство

Координаты

Единственные коэффициенты разложения по фиксированному базису

Размерность

Число векторов в любом базисе конечномерного пространства

Ортогональный базис

Разные базисные векторы имеют нулевые скалярные произведения

Ортонормированный базис

Ортогональный базис из единичных векторов; \(c_i=\left(\vec v,\vec b_i\right)\)

Дополнение до базиса

Добавляются только векторы вне текущей оболочки

ФСР

Базис пространства \(\ker A\); число векторов равно числу свободных переменных

Матрица перехода

Столбцы \(P_{\mathcal B\leftarrow\mathcal C}\) равны \(\left[\vec c_j\right]_{\mathcal B}\)

Смена координат вектора

\(\left[\vec v\right]_{\mathcal B}=P_{\mathcal B\leftarrow\mathcal C}\left[\vec v\right]_{\mathcal C}\)

Репер

Точка начала вместе с упорядоченным базисом направлений

Аффинная смена координат

\(\vec x=\vec a+P\vec x'\), где \(\vec a\) отвечает за перенос начала

Главная проверка проста: после нахождения координат нужно восстановить исходный объект — через базисное разложение, обратное матричное преобразование или формулу нового репера.

Статья завершает базовую траекторию серии: от операций над матрицами и метода Гаусса — к пространствам, базисам и координатам. Матрица теперь выступает механизмом перехода между разными описаниями одного объекта.

Итог — Базис, размерность и координаты | Высшая математика — Профиматика