理论教育 线性代数:向量组的最大无关组

线性代数:向量组的最大无关组

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:,εn是线性无关的,又Rn中的任意n+1个向量都线性相关,因此向量组E是Rn的一个最大无关组.向量组A和它自己的最大无关组A0等价,可以用最大无关组A0来代表A,只要掌握了最大无关组,就掌握了向量组A的全体.特别地,当向量组A为无限向量组时,可以用有限向量组来代表.凡是对有限向量组成立的结论,用最大无关组作过渡,立即可推广到无限向量组的情形中去.

线性代数:向量组的最大无关组

如果一个向量组线性无关,则它的部分组也线性无关.但是,一个线性相关向量组中却可能含有线性无关的部分组.

定义 1 设有向量组A :α1,α2,…,αm,若在向量组A中能选出r个向量α1,α2,…,αr,满足:

(1)向量组A0:α1,α2,…,αr线性无关;

(2)向量组A中任意r+1个向量(若有的话)都线性相关;

则称向量组A0是向量组A的一个最大线性无关向量组(简称为最大无关组).

向量组的最大无关组不是唯一的,但是同一向量组的两个最大无关组所含向量个数是相同的.例如第三节的例3,(www.daowen.com)

由r(α1,α2)=2可知α1,α2线性无关,由r(α1,α2,α3)=2可知α1,α2,α3线性相关.因此α1,α2是α1,α2,α3的一个最大无关组.此外,α1,α3和α2,α3也是α1,α2,α3的最大无关组.

例1 全体n维向量构成的向量组记作Rn,试求Rn的一个最大无关组.

解:n维单位坐标向量构成的向量组E :ε1,ε2,…,εn是线性无关的,又Rn中的任意n+1个向量都线性相关(任意一个n维向量都可被n维单位坐标向量组线性表示),因此向量组E是Rn的一个最大无关组.

向量组A和它自己的最大无关组A0等价,可以用最大无关组A0来代表A,只要掌握了最大无关组,就掌握了向量组A的全体.特别地,当向量组A为无限向量组时,可以用有限向量组来代表.凡是对有限向量组成立的结论,用最大无关组作过渡,立即可推广到无限向量组的情形中去.

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