线性空间必然是由两个集合,两种运算构成。
一个集合是向量集,另一个集合是数集(即考虑的数域)
讨论线性空间的维数,一定与考虑的数域有关。
复数域C作为向量集,如果看成复数域C上的线性空间,那么我们取向量ε=1≠0,则ε线性无关(单独1个非零向量一定是线性无关的),
于是,对任意的向量α∈向量集C,存在复数域的数α,使得
α=α×ε=α×1 (左边的α是向量,右边的α是复数域上的数)
即向量α可以由向量ε=1线性表示,
所以ε是线性空间C的一组基,从而dimC=1.
但若把线性空间C看成实数域R上的线性空间,那么我们取向量ε1=1,ε2=i∈向量集C,则ε1,ε2线性无关.
而对任意的向量α∈向量集C,存在实数域的数a,b,使得α=a×1+b×i
即向量α可以由向量ε1=1,ε2=i线性表示,
(注意,这里线性表示的系数,必须是实数a,b而不是复数)
所以ε1,ε2是线性空间C的一组基,从而dimC=2.