“后续幂向量都已在同一张成空间中。这里的 $d$ 可能小于 $A$ 的全局最小多项式次数,因为 $r 0$ 未必含有所有不变方向。”
形式陈述 ​
设
对任意子集
空和为
直觉
线性组合允许从有限多个给定方向按任意标量加权后相加,张成则收集所有可能的这种组合,是给定集合在“线性运算”下的闭包。换句话说,它是包含该集合的最小子空间:任何包含这些向量的子空间,都必须连同所有线性组合一起包含。限制为有限和十分关键,即使生成集合无限,代数张成也不自动加入极限。
例子与边界
在
任意线性组合为
所以一个多项式
推论与应用
判断一个向量是否位于张成中等价于求解线性方程组,算法上可用行化简完成。线性无关排除表示冗余,与张成合起来定义 基;移除冗余生成向量便可得到更小的生成集。张成还用于构造 线性子空间与矩阵列空间;Krylov 子空间则是从一个向量出发,把
参考资料
- Sheldon Axler, Linear Algebra Done Right, 4th ed., Springer, 2024,§1B。
- Michael Artin, Algebra, 2nd ed., Pearson, 2011,Ch. 3。