设 为一个数域, 为一个非空集合. 设在 中定义了加法和数乘两种运算
- 对 中任意的排好次序的两个元素 ,有 中唯一的一个元素 与之对应, 称为 之和,记为 ;
- 同时对数域 中任意数 与 中任意元素 ,有 中唯一的元素 与之对应, 称为 与 的数乘,记为 并且满足以下八个条件:
- 加法交换律: 对一切 ;
- 加法结合律: 对一切 ;
- 在 中有一个向量 0,它对每个 均有 ;
- 若 ,则存在 ,使 ;
- 数域 中元素 1 与每个 的数乘都是 本身: ;
- 若 ,而 ,则 ;
- 若 ,而 ,则 ;
- 若 ,而 ,则 ,
则 称为 上的线性空间, 中元素称为向量, (3) 中的 0 称为零向量, 而 (4) 中的 称为 的负向量.