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怎么判断线性相关的方法

发布时间:2022-10-05 22:20:16

1. 如何判断线性相关

1、行列式=0时线性相关.
2、系数行列式≠0时唯一解,=0无解或无穷多解.
3、a=1.

2. 线性相关的三种判断方法

令向量组的线性组合为零(零向量),研究系数的取值情况,线性组合为零当且仅当系数皆为零,则该向量组线性无关;若存在不全为零的系数,使得线性组合为零,则该向量组线性相关。通过向量组的正交性研究向量组的相关性。当向量组所含向量的个数多于向量的维数时,该向量组一定线性相关。

线性相关定理

1、向量a1,a2,…,an(n≧2)线性相关的充要条件是这n个向量中的一个为其余(n-1)个向量的线性组合。

2、一个向量线性相关的充分条件是它是一个零向量。

3、两个向量a、b共线的充要条件是a、b线性相关。

4、三个向量a、b、c共面的充要条件是a、b、c线性相关。

5、n+1个n维向量总是线性相关。【个数大于维数必相关】

3. 线性相关的三种判断方法 如何判断

令向量组的线性组合为零(零向量),研究系数的取值情况,线性组合为零当且仅当系数皆为零,则该向量组线性无关;若存在不全为零的系数,使得线性组合为零,则该向量组线性相关。通过向量组的正交性研究向量组的相关性。当向量组所含向量的个数多于向量的维数时,该向量组一定线性相关。

线性相关定理

1、向量a1,a2,…,an(n≧2)线性相关的充要条件是这n个向量中的一个为其余(n-1)个向量的线性组合。

2、一个向量线性相关的充分条件是它是一个零向量。

3、两个向量a、b共线的充要条件是a、b线性相关。

4、三个向量a、b、c共面的充要条件是a、b、c线性相关。

5、n+1个n维向量总是线性相关。

线性相关是什么

定义:如果向量组α1,α2,……,αs(s≥2)中有一个向量可以由其余的向量线性表示,那么向量组α1,α2,……,αs称为线性相关的。

例如,向量组α1=(2,-1,3,1),α2=(4,-2,5,2),α3=(2,-1,4,-1)是线性相关的,因为α3=3α1-α2。

注:由定义可知,任意一个包含零向量的向量组一定是线性相关的。

4. 如何判断向量的线性相关和线性无关性

1、定义法

令向量组的线性组合为零(零向量),研究系数的取值情况,线性组合为零当且仅当系数皆为零,则该向量组线性无关;若存在不全为零的系数,使得线性组合为零,则该向量组线性相关。

2、向量组的相关性质

(1)当向量组所含向量的个数与向量的维数相等时,该向量组构成的行列式不为零的充分必要条件是该向量组线性无关;

(2)当向量组所含向量的个数多于向量的维数时,该向量组一定线性相关;

(3)通过向量组的正交性研究向量组的相关性;

(4)通过向量组构成的齐次线性方程组解的情况判断向量组的线性相关性;线性方程组有非零解向量组就线性相关,反之,线性无关。

(5)通过向量组的秩研究向量组的相关性。若向量组的秩等于向量的个数,则该向量组是线性无关的;若向量组的秩小于向量的个数,则该向量组是线性相关的。

(4)怎么判断线性相关的方法扩展阅读:

线性重要性质

1、向量组B=(β1,β2,……,βm)能由向量组A=(α1,α2,……,αm)线性表示的充要条件是矩阵A=(α1,α2,……,αm)的秩等于矩阵(α1,α2,……,αm,B)的秩。

2、向量组B能由向量组A线性表示,则向量组B的秩不大于向量A的秩。反之不一定成立。

3、零向量可由任一组向量线性表示。

4、向量组α1,α2,……,αm中每个向量都可由向量组本身线性表示。

5、设α1,α2,……,αm线性无关,而α1,α2,……,αm,ß线性相关,则β可由α1,α2,……,αm线性表示,且表示是唯一的。

5. 向量组的线性相关性,有哪些判别方法

判断向量组线性相关的方法
1.线性相关
2.的对应分量成比例线性相关
3.含有零向量的向量组是线性相关的
4.向量组线性相关该组中至少有一个向量可由其余的向量线性表出
5.部分相关则整体相关
6.设向量组可由向量组线性表出(1)如果r>s,则线性相关;(2)如果线性无关,则
7.n+1个n维向量必线性相关(个数大于维数)8.该向量组的秩小于它所含向量的个数向量组线性相关9.n个n维的向量构成的行列式=0 该向量组是线性相关的10.线性相关向量组中每个向量截短之后还相关判断向量组线性无关的方法1.线性无关2.的对应分量不成比例 线性无关3...

6. 向量组线性相关怎么判断

在向量空间V的一组向量A:a1,a2,...am,如果存在不全为零的数 k1, k2, ···,km, 使

则称向量组A是线性相关的,否则数 k1, k2, ···,km全为0时,称它是线性无关。

由此定义看出a1,a2,...am是否线性相关,就看是否存在一组不全为零的数 k1, k2, ···,km使得上式成立。即是看k1a1+k2a2+...kmam=0这个齐次线性方程组是否存在非零解,将其系数矩阵化为最简形矩阵,即可求解。

此外,当这个齐次线性方程组的系数矩阵是一个方阵时,这个系数矩阵存在行列式为0,即有非零解,从而a1,a2,...am线性相关。

(6)怎么判断线性相关的方法扩展阅读:

线性相关注意事项:

1、对于任一向量组而言,不是线性无关的就是线性相关的。

2、向量组只包含一个向量a时,a为0向量,则说A线性相关; 若a≠0, 则说A线性无关。

3、包含零向量的任何向量组是线性相关的。

4、含有相同向量的向量组必线性相关。

5、增加向量的个数,不改变向量的相关性。

空间向量基本定理:

1、共线向量定理

两个空间向量a,b向量(b向量不等于0),a∥b的充要条件是存在唯一的实数λ,使a=λb

2、共面向量定理

如果两个向量a,b不共线,则向量c与向量a,b共面的充要条件是:存在唯一的一对实数x,y,使c=ax+by

3、空间向量分解定理

如果三个向量a、b、c不共面,那么对空间任一向量p,存在一个唯一的有序实数组x,y,z,使p=xa+yb+zc。任意不共面的三个向量都可作为空间的一个基底,零向量的表示唯一。

7. 如何判断三个向量组的线性相关性

若三个向量组组成的矩阵的秩<向量个数,则线性相关。

若三个向量组组成的矩阵的秩=向量个数,则线性无关。

例如:

8. 判断向量组是否线性相关的方法有哪些

判断向量组线性相关的方法

1.线性相关

2.的对应分量成比例线性相关

3.含有零向量的向量组是线性相关的

4.向量组线性相关该组中至少有一个向量可由其余的向量线性表出

5.部分相关则整体相关

6.设向量组可由向量组线性表出

(1)如果r>s,则线性相关;

(2)如果线性无关,则

7.n+1个n维向量必线性相关(个数大于维数)

8.该向量组的秩小于它所含向量的个数向量组线性相关

9.n个n维的向量构成的行列式=0该向量组是线性相关的

10.线性相关向量组中每个向量截短之后还相关

判断向量组线性无关的方法

1.线性无关

2.的对应分量不成比例线性无关

3.向量组线性无关该组中任何一个向量都不能由其余的向量线性表出

4.整体无关则部分无关

5.线性无关向量组中每个向量加长之后还无关

6.该向量组的秩等于它所含向量的个数向量组线性无关

7.n个n维的向量构成的行列式0该向量组是线性无关的


9. 怎么判断是线性相关,还是线性无关,要完整的

1、显式向量组:

将向量按列向量构造矩阵A,对A实施初等行变换,将A化成梯矩阵,梯矩阵的非零行数即向量组的秩。

向量组线性相关 <=> 向量组的秩 < 向量组所含向量的个数

2、隐式向量组:

一般是设向量组的一个线性组合等于0,若能推出其组合系数只能全是0,则向量组线性无关,否则线性相关。

(9)怎么判断线性相关的方法扩展阅读:

线性相关增加向量的个数,不改变向量的相关性。(注意,原本的向量组是线性相关的)减少向量的个数,不改变向量的无关性。(注意,原本的向量组是线性无关的)一个向量组线性无关,则在相同位置处都增加一个分量后得到的新向量组仍线性无关。

常数对是否构成直线关系没影响(假定常数不为0)如:x=k*y+l*z+a(k,l是常数,y,z是变量,a是常数)那么x与y,z还是线性的,因为项:k*y是一次的,l*z这项也是一次的,常数项a没影响。

如:x=7*y+8*z是线性的,x=-y-2*z是线性的。x=2*y*z是非线性的(因为2yz这一项不是一次的)。

从二维图像来讲(假定只有y跟x这两个变量),线性的方程一定是直线的,曲的不行,有转折的也不行。

10. 怎样简单的判断线性相关和线性无关

一、 定义与例子 :定义 9.1 对向量组 ,如果存在一组不全为零的数 , 使得 那么, 称向量组 线性相关. 如果这样的 个数不存在, 即上述向量等式仅当 时才能成立, 就称向量组 线性无关. 含零向量的向量组 一定线性相关 , 因为 其中, 不全为零. 只有一个向量 组成的向量组线性无关的充分必要条件是 , 线性相关的充分必要条件是 . 考虑齐次线性方程组 (*) 它可以写成 , 或 , 其中 . 由此可见, 向量组 线性相关的充分必要条件是齐次线性方程组 (*) 有非零解. 也就是说, 向量组 线性无关的充分必要条件是齐次线性方程组 (*) 只有零解. 例1 向量组 是线性无关的 . 解: 设有 使 , 即 , 得齐次线性方程组 . 解此方程组得 , 所以向量组 线性无关. 例2 设向量组 线性无关, 又设 , 证明向量组 也线性无关. 证明: 设有 使 , 即 , 因为 线性无关, 故有 此线性方程组只有零解 , 也即向量组 线性无关. 定理 9.1 向量组 线性相关的充分必要条件是其中至少有一个向量可以由其余 个向量线性表示 . 证明: 必要性 设 线性相关, 即存在一组不全为零的数 , 使得 . 不妨设 , 则有 , 即 可以由其余 个向量 线性表示. 其实, 在向量等式 中, 任何一个系数 的向量 都可以由其余 个向量线性表示 . 充分性 设向量组 中有一个向量能由其余 个向量线性表示 . 不妨设 , 则 , 因为 不全为零, 所以 线性相关. 二、向量组线性相关和线性无关判别定理 :设矩阵 的列向量组为 , 矩阵 的列向量组为 ,其中矩阵 是通过对矩阵 做行初等变换后得到的.我们有以下定理: 定理 9.2 向量组 与向量组 有相同的线性相关性. 证明 :记 .那么,当且仅当齐次线性方程组 有非零解时向量组 线性相关.当且仅当齐次线性方程组 有非零解时向量组 线性相关.由于齐次线性方程组 或者只是对调了 的第 个方程与第 个方程的位置,或者只是用非零数 承 的第 个方程,或者只是把 的第 个方程的 倍加到第 个方程上去,这连个方程组一定是同解的,所以,对应的向量组 有相同的线性相关性. 定理 9.3 如果向量组 线性相关,那么 也线性相关. 证明 :向量组 线性相关,即存在不全为零的数 使 , 于是 , 但是 , 仍不全为零,因此,向量组 线性相关. 推论 9.4 线性无关向量组的任意一个非空部分组仍是线性无关向量组. 定理 9.5 设有 维向量组 与 维向量组 如果向量组 线性无关,那么,向量组 也线性无关. 推论 9.6 维向量组的每一个向量添加 个分量成为 维向量.如果 维向量组线性无关,那么, 维向量组也线性无关.反言之,如果 维向量组线性相关,那么, 维向量组也线性相关. 定义 9.2 在 型的矩阵 中,任取 行 列 ,位于这些行列交叉处的 个元素,不改变它们在 中所处的位置次序而得的 阶矩阵行列式,称为矩阵 的 阶子式. 型矩阵 的 阶子式共有 个. 定理 9.7 设 维向量组 构成矩阵 则向量组 线性无关的充分必要条件是矩阵 中存在一个不等于零的 阶子式. 推论 9.8 个 维向量组线性无关的充分必要条件是它们所构成的 阶矩阵的行列式不等于零. 推论 9.9 当 时, 个 维向量 必线性相关. 思考题:1、 举例说明下列各命题是错误的 (1) 若向量组 线性无关,则 可由 线性表示; (2) 若有不全为零的数 使 则 线性相关, 也线性相关; (3) 若只有当 全为零时, 等式 才能成立 线性无关, 也线性无关; (4) 若 线性相关, 也线性相关, 则有不全为零的数 , 使 同时成立. 2、 判断下列向量组是否线性相关 : (1) ; (2) ; (3) ; (4) . 3. 设向量组 线性无关, 讨论向量组 的线性相关性 . 4、 设向量组 线性无关, 线性相关, 则 必可由向量组 线性表示. 5 、选择题 (1) 维向量组 线性无关的充分必要条件是 A. 存在一组不全为零的数 , 使 ; B. 中任意两个向量都线性无关 ; C. 中存在一个向量 , 它不能由其他向量线性表示 ; D. 中任意一个向量都不能被其他向量线性表示 . (2) 已知向量组 线性无关, 则向量组 A. 也线性无关; B. 也线性无关; C. 也线性无关; D. 也线性无关. (3) 设有任意两个 维向量组 与 . 如果存在两组不全为零的数 与 使 则 A. 与 . 线性相关; B. 与 . 线性无关; C. 线性无关; D. 线性相关.

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