[线性代数]向量组的线性相关

概念

线性表示: 若一个向量可以由一个向量组的各向量通过的数乘的和表示,则称这个向量是这个向量组的线性表示

线性相关: 若一个向量组线性表示为零向量时,系数不全为零,则称这个线性组是线性相关的。

ps:若向量组只包含一个向量时,仅有该向量为零向量才能说线性相关


线性组合和线性表示的结论

1.零向量是任意向量组的线性组合

2.向量组中的任意一个向量均可用本向量组线性表示(该向量系数取1,其他取0)

3.任一n维向量α,都可由n维基本单位向量线性表示,且表示法唯一


线性相关的一些结论

1.仅有一个向量的向量组线性相关 等价于 这个向量为零向量

2.两个非零向量组成的向量组线性相关 等价于 这两个向量的分量成比例

3.若部分组(一个向量组中的部分向量)线性相关,则该向量组线性相关 (其他成分的系数为0即可)

4.若向量组线性无关,则任一部分组线性无关。(上述结论的逆否命题)

5.含有0向量的向量组一定线性相关。

6.n维初始单位向量组(每个向量只有一个1其他都为0,而且1的位置不同)必定无关

7.若r维向量组 α1 α2 … αm 线性无关,β1 β2 … βm 是r+l维加长向量(在原来向量上加入若干元素),则β1 β2 … βm 也线性无关

8.线性相关的向量组的截短组(原向量组消除某些维度)也线性相关。

9.若向量组中两个向量成比例,则向量组必定线性相关。


线性相关的一些定理

1.线性相关 等价于 至少有一个向量是其余向量的线性组合

2.若向量组线性无关,而在添加一个向量之后又变成线性相关的,则 这个加入的向量可以被原有向量组线性表示,而且系数唯一

3.有两个向量组 (I)(长度为r) (II)(长度为s), 若(I)线性无关,而(I)中的每个元素可以由(II)线性表示,则r<=s

4.有两个向量组 (I)(长度为r) (II)(长度为s), 若r>s,且(I)可以由(II)线性表示,则(I)线性相关

5.若两个向量组(I)(II)线性无关,且(I)(II)可以相互线性表示, 则他们长度相同

6.若向量组所含向量个数大于向量的维数,则线性相关


向量的等价

两个向量组可以互相线性表示(例如:(II)的每个向量都可由(I)表示,反之也能)