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发布时间:2024-03-09 12:55:33   来源:文档文库   
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向量组的线性相关与线性无关
1.线性组合
a1,a2,,atRnk1,k2,,ktRk1a1k2a2ktata1,a2,,at的一线性组合
k1k【备注1按分块矩阵的运算规则,k1a1k2a2ktat(a1,a2,,at2。这kt样的表示是有好处的。 2.线性表示
a1,a2,,atRnbRn,如果存在k1,k2,,ktR,使得
bk1a1k2a2ktat
则称b可由a1,a2,,at线性表示
k1kbk1a1k2a2ktat写成矩阵形式,b(a1,a2,,at2因此,bktk1ka1,a2,,at线性表示即线性方程组(a1,a2,,at2b有解,而该方程组有解kt当且仅当r(a1,a2,,atr(a1,a2,,at,b 3.向量组等价
a1,a2,,at,b1,b2,,bsRn,如果a1,a2,,at中每一个向量都可以由
b1,b2,,bs线性表示,则称向量组a1,a2,,at可以由向量组b1,b2,,bs线性表示。
如果向量组a1,a2,,at和向量组b1,b2,,bs可以相互线性表示,则称这两个向量组是等价的
向量组等价的性质:
1
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(1 自反性 任何一个向量组都与自身等价。
(2 对称性 若向量组III等价,则向量组II也与I等价。
(3 传递性 若向量组III等价,向量组IIIII等价,则向量组IIII等价。 证明:
自反性与对称性直接从定义得出。至于传递性,简单计算即可得到。 设向量组Ia1,a2,,ar向量组IIb1,b2,,bs向量组IIIc1,c2,,ct向量组II可由III线性表示,假设bjykjckj1,2,,s。向量组I可由向k1t量组II线性表示,假设aixjibji1,2,,r。因此,
j1saixjibjxjiykjck(ykjxjicki1,2,,r
j1j1k1k1j1sstts因此,向量组I可由向量组III线性表示。
向量组II可由I线性表示,III可由II线性表示,按照上述办法再做一次,同样可得出,向量组III可由I线性表示。
因此,向量组IIII等价。结论成立! 4.线性相关与线性无关
a1,a2,,atRn,如果存在不全为零的数k1,k2,,ktR,使得
k1a1k2a2ktat0
则称a1,a2,,at线性相关,否则,称a1,a2,,at线性无关
按照线性表示的矩阵记法,a1,a2,,at线性相关即齐次线性方程组
k1k(a1,a2,,at20
kt有非零解,当且仅当r(a1,a2,,atta1,a2,,at线性无关,即
2

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/c4396eba85c24028915f804d2b160b4e777f816c.html

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