线性代数 —— 线性组合与线性表出,线性相关与线性无关

    科技2026-01-09  11

    线性代数入门——线性组合与线性表出,线性相关与线性无关

    线性组合与线性表出相关例题 ——“xxx能否由xxx线性表出” 线性相关与线性无关定义含义相关例题

    线性组合与线性表出

    首先讲解关于线性组合和线性表出的概念 若对于n+1维向量组 α1,α2,α3,…,αn,β; 存在一组数k1,k2,…,kn,使得 β=α1+α2+α3+···+αn 成立; 则可以说:

    向量β是向量组α1,α2,…,αn的一个线性组合向量β可由向量组α1,α2,…,αn的线性表出

    相关例题 ——“xxx能否由xxx线性表出”

    验证某个向量是否为一个向量组的线性组合,或者说验证某个向量能否由一个向量组线性表出的关键,即从定义出发 尝试找出n个实数,使得 β=α1+α2+α3+···+αn 成立;


    线性相关与线性无关

    定义

    线性相关:对于n维向量组 α1,α2,α3,…,αn,若存在一组不全为0的实数 k1,k2,…,kn,使得k1α1+k2α2+k3α3+···+knαn = 0 成立,则n维向量组α1,α2,···,αn是线性相关的。线性无关:对于n维向量组 α1,α2,α3,…,αn,若不存在一组不全为0的实数k1,k2,…,kn,使得k1α1+k2α2+k3α3+···+knαn = 0 成立,则n维向量组α1,α2,···,αn是线性无关的。

    含义

    *** k1α1+k2α2+k3α3+···+knαn = 0 (*)

    只要能找到一组不全为0的实数k1,k2,···,kn,能够满足式子成立,就可以说是线性相关的言外之意,这样的不全为0的一组实数,可能有多组,即不唯一如果一组都找不到,那就是线性无关的线性无关,即只有k1,k2,···,kn全为0时,(*)式 才能成立

    *** 请务必好好理解,记熟线性相关和线性无关的定义和含义!

    相关例题

    典型例题也是非常基础的题型,即讨论向量组是否线性相关。这种题型把握好线性相关与线性无关的定义和含义即可。 讲解:如题,k1α1+k2α2+k3α3+k4α4 = 0,我们一定能找到 k1=k2=k3=k4=0 使得式子成立,即这组实数k1,k2,k3,k4全为0时肯定成立。关键在于,能不能找到一组不全为零的k1,k2,k3,k4也使它成立? 于是解方程组,k4=0,k2=k3,可令k2=k3=-1可以有一组解为 k1=2,k2=k3=-1,k4=0 即我们找出了一组不全为零的实数,使得k1α1+k2α2+k3α3+k4α4 = 0成立,那么根据线性相关的定义,它就是线性相关的。

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