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21 篇文件帶有標籤「Linear Algebra」

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基底與維度 (Basis and Dimension)

本篇筆記深入探討基底與維度的定義,理解為何基底同時滿足「生成」與「線性獨立」兩個條件,並透過範例掌握如何找出子空間的基底與計算其維度。

子空間 (Subspaces)

本篇筆記深入探討子空間的定義、判定條件,並剖析 Null Space 與 Column Space 在矩陣理論中的核心角色。透過幾何直覺理解 Span 與 Subspace 的本質關係。

座標系統 (Coordinate Systems)

本篇筆記探討座標系統的核心概念,理解如何在不同基底下表示同一個向量,並介紹座標向量與轉換矩陣的定義與計算方法。

矩陣乘法 (Matrix Multiplication)

本篇筆記介紹矩陣乘法的定義、運算規則與基本性質,包含矩陣乘法的維度要求、結合律、分配律、不可交換性、轉置與乘積的關係,以及反矩陣的重要公式。

矩陣對角化 (Diagonalization of Matrices)

本篇筆記探討矩陣對角化的定義、幾何意義與判斷條件,包括如何透過特徵值與特徵向量將矩陣分解為 A = PDP⁻¹ 的形式,以及不可對角化矩陣(虧缺矩陣)的特性。

矩陣與向量 (Matrices and Vectors)

本篇筆記介紹線性代數中最基礎的概念:矩陣與向量。內容涵蓋矩陣的定義、大小、相等性、基本運算(加法、純量乘法、減法)、轉置,以及向量的定義與幾何意義。

線性方程組 (Systems of Linear Equations)

本篇筆記介紹線性方程組的定義、解的分類(consistent/inconsistent)、增廣矩陣、基本列運算、列梯形式與簡化列梯形式,以及如何系統性地求解 Ax=b。

餘因子展開 (Cofactor Expansion)

本篇筆記介紹行列式的定義、子式與餘因子的概念,以及餘因子展開公式。同時探討行列式在幾何上的意義——二維平行四邊形面積與三維平行六面體體積。

高斯消去法 (Gaussian Elimination)

本篇筆記介紹高斯消去法的演算法步驟、Rank 與 Nullity 的定義與幾何意義、判斷解的存在性與唯一性、以及 R² 與 R³ 的集合論關係。