Базис (математика)

Ба́зис (від грец. βάσις — основа) ― мінімальний упорядкований набір елементів деякої множини. Через них за допомогою певних правил може бути виражений будь-який інший елемент цієї множини.

Мінімальність означає, що жоден елемент базису не може бути виражений через інші базисні елементи; впорядкованість ― що має значення порядок, у якому задають базисні елементи.

Найбільш розповсюдженим прикладом є базис векторного простору. Наприклад, у тривимірному Евкліда просторі базисом будуть будь-які три некомпланарні (лежать в одній площині або паралельних площинах) вектори [math]e ⃗_1,e ⃗_2,e ⃗_3[/math]. Задаючи базис таким чином, ми можемо будь-який інший вектор подати як лінійну комбінацію трьох базисних векторів:


[math]a ⃗=xe ⃗_1+ye ⃗_2+ze ⃗_3[/math]

Числа [math]x,y,z[/math] називають координатами вектора в базисі.

Кожен вектор однозначно задають його координати (див. Декартова система координат).

Базис є ортогональним, якщо скалярні добутки усіх базисних елементів дорівнюють нулю. Для тривимірного простору це:


[math](e ⃗_1,e ⃗_2 )=(e ⃗_1,e ⃗_3 )=(e ⃗_2,e ⃗_3 )=0[/math]

,

що еквівалентно перпендикулярності базисних векторів.

Базис називають нормованим, якщо норми усіх базисних елементів дорівнюють одиниці.

У випадку тривимірного простору нормою є довжина вектора. Базисні вектори одиничної довжини називають ортами. Ортогональний нормований базис називають ортонормованим.

У деяких випадках умову мінімальності можна зняти. Наприклад, стандартний базис для булевих функцій не є мінімальним.

Література

  1. Ильин В. А., Позняк Э. Г. Аналитическая геометрия. 7-е изд., стер. Москва : Физматлит, 2004. 224 с.
  2. Боровик В., Яковець В., Ваврикович Л. Аналітична геометрія. Суми : Університетська книга, 2018. 291 с.

Автор ВУЕ

А. Ю. Андрейцев


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Андрейцев А. Ю. Базис (математика) // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Базис (математика) (дата звернення: 10.10.2026).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
06.19.2022

Увага! Опитування читачів ВУЕ. Заповнити анкету ⟶