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

  • 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 中任意元素 ,有 中唯一的元素 与之对应, 称为 的数乘,记为 并且满足以下八个条件:
  1. 加法交换律: 对一切 ;
  2. 加法结合律: 对一切 ;
  3. 中有一个向量 0,它对每个 均有 ;
  4. ,则存在 ,使 ;
  5. 数域 中元素 1 与每个 的数乘都是 本身: ;
  6. ,而 ,则 ;
  7. ,而 ,则 ;
  8. ,而 ,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 负向量.