向量组中极大线性无关组如何找?是如何定义的?

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一粥美食
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首先把这个向量组化为行最简形即阶梯矩阵,找到每列非零元素即可,例如:

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极大线性无关组即为:a1,a2,a4;a2,a3,a4;a1,a3,a4;a1,a2,a3不是极大无关组

极大线性无关组是线性空间的基对向量集的推广。设V是域P上的线性空间,S是V的子集。若S的一部分向量线性无关,但在这部分向量中,加上S的任一向量后都线性相关,则称这部分向量是S的一个极大线性无关组。

V中子集的极大线性无关组不是惟一的,例如,V的基都是V的极大线性无关组。它们所含的向量个数(基数)相同。V的子集S的极大线性无关组所含向量的个数(基数),称为S的秩。

基本性质:

(1)只含零向量的向量组没有极大无关组;

(2)一个线性无关向量组的极大无关组就是其本身;

(3)极大线性无关组对于每个向量组来说并不唯一,但是每个向量组的极大线性无关组都含有相同个数的向量;

(4)齐次方程组的解向量的极大无关组为基础解系

(5)任意一个极大线性无关组都与向量组本身等价。

(6)一向量组的任意两个极大线性无关组都是等价的。

(7)若一个向量组中的每个向量都能用另一个向量组中的向量线性表出,则前者极大线性无关向量组的向量个数小于或等于后者。

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1、极大线性无关组(maximal linearly independent system)是线性空间的基对向量集的推广。

其定义为:设S是一个n维向量组,α1,α2,...αr 是S的一个部分组,如果满足

(1) α1,α2,...αr 线性无关;

(2) 向量组S中每一个向量均可由此部分组线性表示,那么α1,α2,...αr 称为向量组S的一个极大线性无关组,或极大无关组。

2、基本性质

(1)只含零向量的向量组没有极大无关组;

(2)一个线性无关向量组的极大无关组就是其本身;

(3)极大线性无关组对于每个向量组来说并不唯一,但是每个向量组的极大线性无关组都含有相同个数的向量;

(4)齐次方程组的解向量的极大无关组为基础解系;

(5)任意一个极大线性无关组都与向量组本身等价;

(6)一向量组的任意两个极大线性无关组都是等价的;

(7)若一个向量组中的每个向量都能用另一个向量组中的向量线性表出,则前者极大线性无关向量组的向量个数小于或等于后者。

3、寻找方法见下图:

右边这个矩阵就是行初等变换后化成的阶梯形矩阵。数一数,一共有4个阶梯,故而原向量组的秩是4. 它的一个极大无关组可以选{第1,3,4,5个向量}。

扩展资料:

这样找法的理论依据:

1、变成矩阵,是为了用矩阵的操作

2、回忆矩阵的列秩的定义,你就能明白,这个矩阵的秩,就是原向量组的秩。

3、对矩阵进行初等变换,不改变矩阵的秩。

4、对矩阵进行行初等变换,不改变列向量的线性相关性。所以要对矩阵进行行初等变换,这样阶梯化后的新矩阵的列的线性相关性,与原矩阵的列的相关性,就在列的位置上不会变化。

例如,如果(行初等变换)阶梯化后的新矩阵,第1,3,5列是线性无关的,那么原来矩阵的第1,3,5列也是线性无关的,对应的,原向量组的第1,3,5个向量也是线性无关的。

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盖辜苟
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首先把这个向量组化为行最简形即阶梯矩阵,找到每列非零元素即可,例如:

a1  a2  a3  a4 

1    0    1     0

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极大线性无关组即为:a1,a2,a4;a2,a3,a4;a1,a3,a4;a1,a2,a3不是极大无关组。

极大线性无关组是线性空间的基对向量集的推广。设V是域P上的线性空间,S是V的子集。若S的一部分向量线性无关,但在这部分向量中,加上S的任一向量后都线性相关,则称这部分向量是S的一个极大线性无关组。

V中子集的极大线性无关组不是惟一的,例如,V的基都是V的极大线性无关组。它们所含的向量个数(基数)相同。V的子集S的极大线性无关组所含向量的个数(基数),称为S的秩。

扩展资料:

基本性质:

(1)只含零向量的向量组没有极大无关组;

(2)一个线性无关向量组的极大无关组就是其本身;

(3)极大线性无关组对于每个向量组来说并不唯一,但是每个向量组的极大线性无关组都含有相同个数的向量;

(4)齐次方程组的解向量的极大无关组为基础解系。

(5)任意一个极大线性无关组都与向量组本身等价。

(6)一向量组的任意两个极大线性无关组都是等价的。

(7)若一个向量组中的每个向量都能用另一个向量组中的向量线性表出,则前者极大线性无关向量组的向量个数小于或等于后者。

参考资料:极大线性无关组 百度百科

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小王的学习笔记
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首先把这个向量组化为行最简形即阶梯矩阵,找到每列非零元素即可,例如:
a1  a2  a3  a4
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极大线性无关组即为:a1,a2,a4;a2,a3,a4;a1,a3,a4

a1,a2,a3不是极大无关组

扩展资料

在数学中,向量(也称为欧几里得向量、几何向量、矢量),指具有大小(magnitude)和方向的量。它可以形象化地表示为带箭头的线段。箭头所指:代表向量的方向;线段长度:代表向量的大小。与向量对应的只有大小,没有方向的量叫做数量(物理学中称标量)。

向量的记法:印刷体记作粗体的字母(如a、b、u、v),书写时在字母顶上加一小箭头“→”。如果给定向量的起点(A)和终点(B),可将向量记作AB(并于顶上加→)。在空间直角坐标系中,也能把向量以数对形式表示,例如Oxy平面中(2,3)是一向量。

在物理学和工程学中,几何向量更常被称为矢量。许多物理量都是矢量,比如一个物体的位移,球撞向墙而对其施加的力等等。与之相对的是标量,即只有大小而没有方向的量。一些与向量有关的定义亦与物理概念有密切的联系,例如向量势对应于物理中的势能。

几何向量的概念在线性代数中经由抽象化,得到更一般的向量概念。此处向量定义为向量空间的元素,要注意这些抽象意义上的向量不一定以数对表示,大小和方向的概念亦不一定适用。因此,平日阅读时需按照语境来区分文中所说的"向量"是哪一种概念。

不过,依然可以找出一个向量空间的基来设置坐标系,也可以透过选取恰当的定义,在向量空间上介定范数和内积,这允许我们把抽象意义上的向量类比为具体的几何向量。

发展历史

向量,最初被应用于物理学。很多物理量如力、速度、位移以及电场强度、磁感应强度等都是向量。大约公元前350年前,古希腊著名学者亚里士多德就知道了力可以表示成向量,两个力的组合作用可用著名的平行四边形法则来得到。“向量”一词来自力学、解析几何中的有向线段。最先使用有向线段表示向量的是英国大科学家牛顿。

从数学发展史来看,历史上很长一段时间,空间的向量结构并未被数学家们所认识,直到19世纪末20世纪初,人们才把空间的性质与向量运算联系起来,使向量成为具有一套优良运算通性的数学体系。

向量能够进入数学并得到发展,首先应从复数的几何表示谈起。18世纪末期,挪威测量学家威塞尔首次利用坐标平面上的点来表示复数a+bi(a,b为有理数,且不同时等于0),并利用具有几何意义的复数运算来定义向量的运算。把坐标平面上的点用向量表示出来,并把向量的几何表示用于研究几何问题与三角问题。人们逐步接受了复数,也学会了利用复数来表示和研究平面中的向量,向量就这样平静地进入了数学中。

但复数的利用是受限制的,因为它仅能用于表示平面,若有不在同一平面上的力作用于同一物体,则需要寻找所谓三维“复数”以及相应的运算体系。19世纪中期,英国数学家哈密尔顿发明了四元数(包括数量部分和向量部分),以代表空间的向量。他的工作为向量代数和向量分析的建立奠定了基础.随后,电磁理论的发现者,英国的数学物理学家麦克斯韦把四元数的数量部分和向量部分分开处理,从而创造了大量的向量分析。

三维向量分析的开创,以及同四元数的正式分裂,是英国的居伯斯和海维塞德于19世纪80年代各自独立完成的。他们提出,一个向量不过是四元数的向量部分,但不独立于任何四元数。他们引进了两种类型的乘法,即数量积和向量积。并把向量代数推广到变向量的向量微积分.从此,向量的方法被引进到分析和解析几何中来,并逐步完善,成为了一套优良的数学工具。

参考资料来源:百度百科:向量

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药郎小跟班
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极大线性无关组(maximal linearly independent system)是线性空间的基对向量集的推广。其定义为:设S是一个n维向量组,α1,α2,...αr 是S的一个部分组,如果满足(1) α1,α2,...αr 线性无关;(2) 向量组S中每一个向量均可由此部分组线性表示,那么α1,α2,...αr 称为向量组S的一个极大线性无关组,或极大无关组。

基本性质:

(1)只含零向量的向量组没有极大无关组;
(2)一个线性无关向量组的极大无关组就是其本身;
(3)极大线性无关组对于每个向量组来说并不唯一,但是每个向量组的极大线性无关组都含有相同个数的向量;
(4)齐次方程组的解向量的极大无关组为基础解系。
(5)任意一个极大线性无关组都与向量组本身等价。
(6)一向量组的任意两个极大线性无关组都是等价的。
(7)若一个向量组中的每个向量都能用另一个向量组中的向量线性表出,则前者极大线性无关向量组的向量个数小于或等于后者。

扩展资料:

相关定理:

极大线性无关组定理 1:

设a1,a2,…,ar与b1,b2,…,bs是两个向量组,如果

(1)向量组a1,a2,…,ar可以经b1,b2,…,bs线性表出。
(2)r>s;
那么向量组a1,a2,…,ar必线性相关。

极大线性无关组定理 2

一向量组的极大线性无关组都含有向量的个数相同。

极大线性无关组定理 3:

一向量组线性无关的充分必要条件是,它的秩与它所含向量的个数相同。

极大线性无关组推论 1:

如果向量组a1,a2,…,ar可以经b1,b2,…,bs线性表出,且a1,a2,…,ar线性无关,那么r≤s。

极大线性无关组推论 2:

任意n+1个n维向量必线性相关。

极大线性无关组推论 3:

两个线性无关的等价向量组,必含有相同个数的向量。

极大线性无关组推论 4:

等价的向量组必有相同的秩。

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