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向量線性相關(guān)判斷方法總結(jié)
向量的相關(guān)知識(shí),是線性代數(shù)中較為抽象的部分,向量線性相關(guān)與線性無關(guān)的判定方法多,性質(zhì)多,定理多,需要大家注重總結(jié)、認(rèn)真梳理。下面是小編為你帶來的向量線性相關(guān)判斷方法總結(jié) ,歡迎閱讀。
向量線性相關(guān)判斷方法總結(jié) 1
在數(shù)學(xué)中,幾何向量(也稱為歐幾里得向量,通常簡稱向量、矢量),指具有大。╩agnitude)和方向的量。與之對(duì)應(yīng)的只有大小,沒有方向的量叫做數(shù)量(物理學(xué)中稱標(biāo)量)
向量可以形象化地表示為帶箭頭的線段。箭頭所指:代表向量的方向;線段長度:代表向量的大小。
向量的記法:印刷體記作粗體的字母(如a、b、u、v),書寫時(shí)在字母頂上加一小箭頭→。[1]如果給定向量的起點(diǎn)(A)和終點(diǎn)(B),可將向量記作AB(并于頂上加→)。給空間設(shè)一直角坐標(biāo)系,也能把向量以數(shù)對(duì)形式表示,例如Oxy平面中(2,3)是一向量。
而在物理學(xué)和工程學(xué)中,幾何向量更常被稱為矢量。許多物理量都是矢量,比如一個(gè)物體的位移,球撞向墻而對(duì)其施加的力等等。與之相對(duì)的是標(biāo)量,即只有大小而沒有方向的量。一些與向量有關(guān)的定義亦與物理概念有密切的聯(lián)系,例如向量勢對(duì)應(yīng)于物理中的勢能。
幾何向量的`概念在線性代數(shù)中經(jīng)由抽象化,得到更一般的向量概念。此處向量定義為向量空間的元素,要注意這些抽象意義上的向量不一定以數(shù)對(duì)表示,大小和方向的概念亦不一定適用。因此,平日閱讀時(shí)需按照語境來區(qū)分文中所說的"向量"是哪一種概念。不過,依然可以找出一個(gè)向量空間的基來設(shè)置坐標(biāo)系,也可以透過選取恰當(dāng)?shù)亩x,在向量空間上介定范數(shù)和內(nèi)積,這允許我們把抽象意義上的向量類比為具體的幾何向量。
向量線性相關(guān)判斷方法總結(jié) 2
判斷向量組線性相關(guān)的方法有:行列式判別法、向量線性表示法、齊次線性方程組法、秩的判定法。
1、行列式判別法:將向量組的向量按列排成矩陣,計(jì)算該矩陣的行列式。如果行列式的值為0,則向量組線性相關(guān);如果行列式的值不為0,則向量組線性無關(guān)。
2、向量線性表示法:對(duì)于向量組中的任意一個(gè)向量,可以通過其他向量的線性組合表示出來。如果存在不全為零的系數(shù)使得線性組合等于零向量,則向量組線性相關(guān);如果唯一的線性組合是零向量,則向量組線性無關(guān)。
3、齊次線性方程組法:將向量組的向量按列排成矩陣,構(gòu)造齊次線性方程組Ax=0,其中A為系數(shù)矩陣,x為未知向量。如果齊次線性方程組有非零解,則向量組線性相關(guān);如果齊次線性方程組只有零解,則向量組線性無關(guān)。
4、秩的判定法:將向量組的向量按列排成矩陣,計(jì)算該矩陣的秩。如果秩小于向量的個(gè)數(shù),則向量組線性相關(guān);如果秩等于向量的個(gè)數(shù),則向量組線性無關(guān)。
線性無關(guān)的向量組在數(shù)學(xué)中的重要性
1、線性無關(guān)的向量組可以用作基礎(chǔ)。在線性代數(shù)中,一個(gè)向量空間可以由一組線性無關(guān)的向量作為基來生成。這些基向量可以用來表示向量空間中的任意向量,而且表示方式是唯一的。基向量的選擇對(duì)于描述向量空間的性質(zhì)和操作非常重要。
2、線性無關(guān)的'向量組可以用于解決線性方程組。在線性方程組的求解過程中,我們可以利用線性無關(guān)的向量組來構(gòu)建增廣矩陣,并通過高斯消元法等方法求解方程組的解。
3、線性無關(guān)的向量組可以用于描述幾何空間。在幾何學(xué)中,線性無關(guān)的向量組可以用來表示平面、直線或更高維度的幾何對(duì)象。
向量線性相關(guān)判斷方法總結(jié) 3
令向量組的線性組合為零(零向量),研究系數(shù)的取值情況,線性組合為零當(dāng)且僅當(dāng)系數(shù)皆為零,則該向量組線性無關(guān);若存在不全為零的系數(shù),使得線性組合為零,則該向量組線性相關(guān)。通過向量組的正交性研究向量組的相關(guān)性。當(dāng)向量組所含向量的個(gè)數(shù)多于向量的維數(shù)時(shí),該向量組一定線性相關(guān)。
線性相關(guān)定理
1、向量a1,a2,…,an(n≧2)線性相關(guān)的充要條件是這n個(gè)向量中的`一個(gè)為其余(n-1)個(gè)向量的線性組合。
2、一個(gè)向量線性相關(guān)的充分條件是它是一個(gè)零向量。
3、兩個(gè)向量a、b共線的充要條件是a、b線性相關(guān)。
4、三個(gè)向量a、b、c共面的充要條件是a、b、c線性相關(guān)。
5、n+1個(gè)n維向量總是線性相關(guān)。
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