正交补与矩阵的正交补

在线性代数和泛函分析中,内积空间V的子空间W的正交补是正交于W中所有向量的所有V中向量的集合,即

W = { x V : y W < x , y > = 0 } W^\bot=\{x\in V: \forall y\in W <x,y>=0\}

正交补可以分为两部分来理解,第一是正交,向量正交的含义就是它们的点积(标量积)为0,在2维或3维空间的几何图形中,表现为向量垂直;补就是集合中补集的概念。正交补直观理解就是在一个集合V中,先选出一个子集W,再在W的补集中找出与W中每个元素正交的元素,它们组成的集合就是W的正交补。

矩阵A的正交补

设Row A,Col A,Nul A分别为A的行空间、列空间和零空间,则
( R o w A ) = N u l A (Row A)^\bot=Nul A
( C o l A ) = N u l A T (Col A)^\bot=Nul A^T

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