向量空间:

向量空间Rn由所有的n维向量v组成,向量中的每个元素都是实数。
向量空间R2可以用xy平面来表示,其中的每个向量有两个元素,它们定义了平面上一个点的坐标。

向量空间的性质:
在一个向量空间中,如果我们将任意向量相加或者乘以一个标量,也就是任意向量的线性组合,它们的结果仍然在这个向量空间中。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/50066691

欧式空间:

空间
欧几里得空间就是在对现实空间的规则进行抽象和推广(从n<=3推广到有限n维空间)
欧几里得几何就是中学学的平面几何、立体几何,在欧几里得几何中,平行线任何位置的间距相等。中学学的几何空间是二维空间和三维空间,如果将这些低维空间所总结的规律(余弦值、点间的距离、内积等)推广到有限的n维空间,那这些符合定义的空间则被统称为欧几里得空间。
以非欧空间来理解:
非欧几何,爱因斯坦曾经形象地说明过:假定存在一种二维扁平智能生物,但它们不是生活在绝对的平面上,而是生活在一个球面上,那么,当它们在小范围内研究圆周率的时候,会和我们一样发现圆周率是3.14159,可是,如果它们画一个很大的圆,去测量圆的周长和半径,就会发现周长小于2πr(它们测量的r是大于实际的r的,它们的r是弧线,不是直线),圆越大,周长比2πr小得越多,为了能够适用于大范围的研究,它们就必须修正它们的几何方法,如果空间有四维,而我们生活在三维空间中,而这个三维空间在空间的第四个维度中发生了弯曲,我们的几何就会像那个球面上的扁平智能生物一样,感受不到第四维的存在,但我们的几何必须进行修正,这就是非欧几何。在非欧几何中,平行的直线只在局部平行,就像地球的经线只在赤道平行。
这同样可以以一个另外的例子来说明,假设现在有一个弹性的平面,平面中间有两条平行线,这时手掌按压弹性的平面,平面下凹,这时两个直线向下的投影依然是平行的,但是这两个直线在三维空间已经变成了向下凹的部分上的两个弧线,显然不再平行。
闵可夫斯基空间属于欧几里得几何的拓展,它是把时间也作为一个维度进行量化,再添加光速系数,和洛伦兹变换一样,使得不同惯性系中的运动问题计算得以简化。

https://www.zhihu.com/question/27903807?sort=created

完备空间:

完备空间或者完备度量空间是具有下述性质的空间:空间中的任何柯西序列都收敛在该空间之内。
柯西序列是这样一个序列,它的元素随着序数的增加而愈发靠近,如下图所示:
空间
柯西序列未要求收敛

希尔伯特空间:

我们一般接触的是线性空间(向量空间),首先看下线性空间和各种空间之间的关系:

  1. 线性空间又称作向量空间,关注的是向量的位置,对于一个线性空间,知道基,便可确定空间中元素的坐标(即位置);线性空间只定义了加法和数乘运算
    如果我们想知道向量的长度怎么办?–定义范数,引入赋范线性空间
  2. 赋范线性空间
    这个就是定义了范数的线性空间
    如果我们想知道向量的夹角怎么办?–定义内积,引入内积空间
  3. 内积空间
    这个就是定义了内积的线性空间
  4. 欧式空间
    定义了内积的有限维实线性空间
    如果我们想研究收敛性(极限)怎么办?–定义完备
  5. Banach空间
    完备的赋范线性空间
  6. Hilbert空间
    完备的内积空间
    希尔伯特空间上所有的柯西列都等价于收敛列,从而微积分中的大部分概念都可以无障碍地推广到希尔伯特空间中。

这些空间的关系如下图所示:
空间
https://www.zhihu.com/question/19967778/answer/184073198

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