线性代数 2

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线性代数 2

2024-06-21 03:22| 来源: 网络整理| 查看: 265

线性代数 2 —— 线性相关的等价命题与其相关的一些推论 线性相关的等价命题线性无关的等价命题其它命题1三级目录

线性相关的等价命题

向量组α1,α2,…,αm是线性相关的 向量组α1,α2,…,αm中至少有一个向量可由其他向量线性表出。

首先证明左边可推出右边: 若向量组α1,α2,…,αm是线性相关的,则存在m个不全为0的实数k1,k2,…,km,使得 k1α1+k2α2+k3α3+···+kmαm=0成立; 假设是km≠0,则等式两边同时÷km,可得到: (k1/km)α1 + (k2/km)α2 + (k3/km) α3 + ··· + αm = 0; 移项,得: αm = - (k1/km) α1 - (k2/km) α2 - ··· - (km-1/km) αm-1; 结论:即αm可由剩下的m-1个向量线性表出 结论:即若有向量组是线性相关的,则一定至少有一个向量可以由剩下的向量线性表出 再证明右边可推出左边: 假设 αm 可以由α1,α2,···,αm-1 线性表出,即有: am = k1α1 + k2α2 + ··· + km-1αm-1 ; 上式移项,得: k1α1 + k2α2 + ··· + km-1αm-1 - αm = 0; ∵ 存在 k 个不全为 0 的实数,k1,k2,···,km-1,-1,使得 k1α1 + k2α2 + ··· + km-1αm-1 + kmαm = 0 成立 (km=-1) ∴ 向量组α1,α2,···,αm-1,αm 是线性相关的 结论:若向量组α1,α2,···,αm中至少有一个向量可由其它向量线性表出,则该向量组是线性相关的

线性无关的等价命题

由线性相关的等价命题及相关证明,可以得出线性无关的等价命题: 向量组α1,α2,···,αm线性无关 任何一个向量αx都无法由剩下的向量线性表出

其它命题1

若向量组α1,α2,···,αm线性无关,而α1,α2,···,αm,β是线性相关的,则β可由α1,α2,···,αm线性表出,且是惟一表出。

证明: 已知 α1,α2,···,αm,β是线性相关的,则存在m+1个不全为0的实数k1,k2,···,km,km+1, 使得 k1α1 + k2α2 + ··· + kmαm + km+1β = 0 成立; 且 km+1 ≠ 0 ; 若 km+1 = 0,则上述条件可表述为 : 存在m个不全为0的实数k1,k2,···,km 使得 k1α1 + k2α2 + ··· + kmαm = 0 成立;则说明,若km+1 = 0,则可推出 α1,α2,···,αm 是线性相关的。与题设矛盾。 故km+1 ≠ 0 ;

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