跳到内容
← 全部问题

如何证明满足 x₃=x₁+x₂ 的向量集是 ℝ³ 的子空间?

要证明集合 W={(x1,x2,x3)∈R3∣x3=x1+x2}W = \{(x_1, x_2, x_3) \in \mathbb{R}^3 \mid x_3 = x_1 + x_2\} 是一个子空间,你必须验证三个条件:非空性(包含零向量)、在向量加法下的封闭性以及在标量乘法下的封闭性。

适用条件

  • 该集合由 R3\mathbb{R}^3 中的线性方程 x3=x1+x2x_3 = x_1 + x_2 定义。
  • 标量域为 R\mathbb{R}。

理解与推导

  1. 通过检查零向量 (0,0,0)(0,0,0) 是否满足定义方程来验证非空性。
  2. 通过取两个任意向量 x,y∈Wx, y \in W 并证明 x+y∈Wx+y \in W 来验证加法封闭性。
  3. 通过取任意向量 x∈Wx \in W 和标量 c∈Rc \in \mathbb{R} 并证明 cx∈Wcx \in W 来验证标量乘法封闭性。
  4. 得出结论:由于满足所有三个标准,WW 是一个子空间。

例子

脚本指出:“向量 (0,0,0) 满足 x₃=x₁+x₂,因此该集合非空。这是第一个必需的条件。” 它进一步展示了:“如果 x₃=x₁+x₂ 且 y₃=y₁+y₂,则 x₃+y₃=(x₁+y₁)+(x₂+y₂)” 以及 “将 x₃=x₁+x₂ 乘以任意实标量得到 cx₃=cx₁+cx₂”。

容易误解的地方

  • 忘记检查非空性或零向量。
  • 假设满足一个封闭性属性就意味着满足另一个。
  • 将子空间标准与向量空间本身的公理混淆。

观看对应讲解

相关概念

继续追问

相关问题

掌握方法

↗
掌握方法

↗
理解原因

↗

答案依据视频资料生成并经过独立核验。若有疑问,请核对原视频或联系原作者。