線性相關和線性無關(證明題),線性代數。一道題。證明線性無關! 要具體過程。

時間 2021-10-14 22:40:00

1樓:匿名使用者

不用,它是一個引入量,其實只起到輔助的作用,最後對結果都沒有影像的。。

你不明白的那個,你看下設的方程a1=a11b1+a21b2,a2=a12b1+a22b2,a3=a13b1+a23b2

在把他帶入原來的方程x1a1+x2a2+x3a3x1a1+x2a2+x3a3=x1(a11b1+a21b2)+x2(a12b1+a22b2)+x3(a13b1+a23b2)=(a11x1+a12x2+a13x3)b1+(a21x1+a22x2+a23x3)b2

你把它拆開合併同類項。比較下係數,就是

x1a1+x2a2+x3a3方程跟後面方程對照,就會出現多出一些項,這樣的話這些項必須等於0

所以必須滿足a11x1+a12x2+a13x3=0a21x1+a22x2+a23x3=0

這樣說明理解嗎???

2樓:匿名使用者

因為若向量組s=線性相關的話,很顯然r是線性相關向量組。

兩個向量線性相關,肯定成比例啊

r可以由s線性表出,等於就是用其中的一個向量來表示,那麼它的向量也都成比例,所以線性相關。

那麼就要考慮s=線性無關的情況。

到x1a1+x2a2+x3a3=(a11x1+a12x2+a13x3)b1+(a21x1+a22x2+a23x3)b2 這一步

要判斷a1,a2,a3是否線性相關,那麼就要令x1a1+x2a2+x3a3=0 看x1,x2,x3這3個係數是否必須全為0

若全為0,線性無關。 不全為0,線性相關。

也就是令(a11x1+a12x2+a13x3)b1+(a21x1+a22x2+a23x3)b2 = 0

因為此時 b1,b2線性無關

則必有 a11x1+a12x2+a13x3=0

a21x1+a22x2+a23x3=0

根據齊次方程的解的判定

n-r(a)>=1

所以必有解,且這個解空間的維數大於等於1

也就是至少存在一組非0解滿足這個方程組

即存在k1,k2,k3(這3個不全為0)

使得k1a1+k2a2+k3a3=0

即證明a1,a2,a3線性相關。

綜上:a1,a2,a3線性相關。

出現你說的方程應該就是要用b1,b2線性無關的條件。

如果b1,b2是0,那除非s中也全是0,否則怎麼表示,不過這樣沒什麼意義了

3樓:匿名使用者

你「線性表出」及「線性相關」的定義不清楚。

先說「線性表出」:

1)向量a可由向量組s=線性表出,即:存在數域中的一組數k1,k2,使得a=k1b1+k2b2.

2)向量組r=可由向量組s=線性表出,即,r中的每一個元素(向量)均可由b1,b2線性表出。

1.不懂問什麼向量組b1,b2前面的係數為零,x1a1+x2a2+x3a3=0的話,有兩個可能啊,一是b1,b2是零向量,二是b1,b2前的係數為零,為什麼就直接肯定係數為零?

答:b1,b2不可能是零向量。若不然,0的線性組合還是0,既然r=可由向量組s=線性表出,即a1,a2,a3均為b1,b2的線性組合,只有a1=a2=a3=0,自然r是線性相關的。

2.「線性相關」。這個證明,要研究r是否線性相關,即考慮是否存在一組數x1,x2,x3滿足線性組合:

x1a1+x2a2+x3a3=0 ,其中(x1,x2,x3)不為(0,0,0) .

由已知,可設a1=a11b1+a21b2,a2=a12b1+a22b2,a3=a13b1+a23b2 %這是「線性表出」的定義;

於是,x1a1+x2a2+x3a3=x1(a11b1+a21b2)+x2(a12b1+a22b2)+x3(a13b1+a23b2)=(a11x1+a12x2+a13x3)b1+(a21x1+a22x2+a23x3)b2

考慮下述齊次線性方程組:(這裡不明白,為什麼有這個方程組?b1,b2的係數都是0?) %現在的目標是要證明(x1,x2,x3)有一組非零解,見上;

a11x1+a12x2+a13x3=0

a21x1+a22x2+a23x3=0

這個方程組必有非零解, %齊次線性方程組有非零解,則必有係數矩陣的行列式為0.(反之,若係數矩陣的行列式不為0,則它只有零解);

任取它的一個非零解x1=k1,x2=k2,x3=k3,知:

k1a1+k2a2+k3a3=0b1+0b2=0 %找到了一組非零解(x1,x2,x3)=(k1,k2,k3),由「線性相關」定義.

所以相關。

x1,x2,不用根據x3(自由未知量)解出來嗎?%x1,x2,x3「平級」的,沒有誰去解誰的問題。

4樓:聲平曉丁維

連個懸賞都沒有,還指望有人回答。

下面簡單證明一下。

β,α2,α3線性無關,則β,α2線性無關β,α1,α2線性相關,則α1可由β,α2線性表示,且表示唯一。

那麼α1可由β,α2,α3線性表示。

證畢。newmanhero

2023年5月16日22:23:15

希望對你有所幫助,望採納。

線性代數。一道題。證明線性無關! 要具體過程。

5樓:匿名使用者

證明:假設命題不對,即α1,α2,α3,β1+β2線性相關,則由線性相關的定義,存在不全為0的a、b、c、d使得aα1+bα2+cα3+d(β1+β2)=0若d=0,則aα1+bα2+cα3=0,則α1,α2,α3線性相關,與題設中α1,α2,α3線性無關矛盾

故β2=(a/d)α1+(b/d)α2+(c/d)α3-β1由已知,β1可由α1,α2,α3線性表示,即存在e,f,g使得β1=eα1+fα2+gα3

故β2 = (a/d)α1+(b/d)α2+(c/d)α3-β1= (a/d)α1+(b/d)α2+(c/d)α3 - (eα1+fα2+gα3)

= (a/d-e)α1+(b/d-f)α2+(c/d-g)α3即β2可由α1,α2,α3線性表示,與題設中β2不可由α1,α2,α3線性表示矛盾

故假設不對,故原命題成立

設向量組a1,a2,a3線性相關,而向量組a2,a3,a4線性無關.證明(2)a4不能由a1,a2,a3線性表示.

6樓:

假設,a4能用a2,a3表示,說明a4和a2,a3線性相關,但是上面說a4和a2,a3線性無關,這兩者矛盾了,所以假設不成立。

要理解畫紅線的地方,第一個問題解決了對第二個問題有用。

共線定理

若b≠0,則a//b的充要條件是存在唯一實數λ,使。若設a=(x1,y1),b=(x2,y2) ,則有,與平行概念相同。

平行於任何向量。

垂直定理

a⊥b的充要條件是a·b=0,即(x1x2+y1y2)=0 。

分解定理

平面向量分解定理:如果

、是同一平面內的兩個不平行向量,那麼對於這一平面內的任一向量,有且只有一對實數

,使,我們把不平行向量

、叫做這一平面內所有向量的基底。

7樓:匿名使用者

a4能由a2,a3線性表示,那麼a2,a3,a4就線性相關了,按定義來,就存在一組數,使得

k1*a1+k2*a2+k3*a3=0

結果與題設矛盾。

8樓:薰衣草

(1)向量組a2,a3,a4線性無關,說明a2,a3,也線性無關;

又因為向量組a1,a2,a3線性相關,所以a1能由

a2,a3線性表示

(2)假如a4能由a1,a2,a3線性表示,則由於a1能由a2,a3線性表示

得到a4能由a2,a3線性表示,從而a2,a3,a4線性相關,與已知矛盾,

所以a4不能由a1,a2,a3線性表示

如果基礎不太好,可以看看下面的答案,關於第一個問的,我引用的

由已知說明向量組a1,a2,a3,a4線性相關;

即存在不全為0的4個數k1,k2,k3,k4使得k1*a1+k2*a2+k3*a3+k4*a4=0(k1,k2,k3,k4為係數)

又因為a4不能由a1,a2,a3線性表示,所以不存在如下的等式關係:

a4=c1*a1+c2*a2+c3*a3(c1,c2,c3為係數)

由上面第一個等式知:k1*a1+k2*a2+k3*a3+k4*a4=0

由上面第二條件知:a4=c1*a1+c2*a2+c3*a3(不成立)

從第一個等式中知要使第二個條件成立,只有k4=0;如果k4≠0的話,那麼經 過移項,可變成a4=c1*a1+c2*a2+c3*a3,這就產生了矛盾。

故在第1式中只有k4=0;

這樣就有k1*a1+k2*a2+k3*a3=0;(k1,k2,k3不全為0),故向量組a1a2a3線性相關

怎樣證明一組向量線性相關或者線性無關

9樓:demon陌

把向量組的各列向量拼成一個矩陣,求出矩陣的秩。若秩小於向量個數,則向量組線性相關;若秩等於向量個數,則向量組線性無關。

例如在三維歐幾里得空間r的三個向量(1, 0, 0),(0, 1, 0)和(0, 0, 1)線性無關;但(2, −1, 1),(1, 0, 1)和(3, −1, 2)線性相關,因為第三個是前兩個的和。

10樓:匿名使用者

最直觀的方法,就是把這些向量組成一個矩陣,然後用初等行變換將之變成只含1和0的矩陣;

然後觀察每列的元素,如果某一列能夠被其他列線性計算表示,則說明是線性相關,反之線性無關。

例如:a=[1 0 0]t 和b= [010]t 和c= [001]t, 他們之間是沒辦法 用 a = b*b+c*c 來表示的,或者找不到b和c,使得 a = b*b+c*c成立, 此時說明a和b c線性無關。 反之,如果能找到b和c,使得 a = b*b+c*c成立,那麼a和b c線性無關

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風火輪 選d。1,2,m線性相關,不能推出s s d是正確的,因為m個向量 線性相關,所以至少有1個向量能由其餘向量線性表示,那麼根據行列式的性質,可以知道行列式為0。或者,a不滿秩,所以 a 0。下面詳細解釋一下c不能選。還是第一句話裡的 m個向量線性相關,是不能推出s s 如果 1不能由其餘向量...