線性代數第三章向量

2022-11-24 04:39:02 字數 2226 閱讀 9269

n維向量部分

這部分邏輯性非常強,考生必須要相當熟悉教材中的重要定理。從歷年考試情況來看,線性相(無)關、線性表出、極大無關組、向量組的秩及等價、向量空間(數一)等內容是考試經常會涉及到的內容。常出現在選擇題中。

回顧: n維向量的運算

1. 定義:設 ,,k為數域p中的數,定義

,稱為向量與的和;

,稱為向量與數k的數量乘積.

2. 向量運算的基本性質

1)2)3)

4)5)6)

7)8),9),,

10)若,則即,若,則或

1 向量組的秩、極大無關組的相關題型

知識點極大線性無關組定義:設為中的乙個向量組,它的乙個部分組若滿足

i)線性無關

ii) 對任意的,可經線性表出

則稱為向量組的乙個極大線性無關組(簡稱極大無關組).

向量組的秩

定義:向量組的極大無關組所含向量個數稱為這個向量組的秩.

性質:1)乙個向量組線性無關的充要條件是它的秩與它所含向量個數相同.

乙個向量組線性相關的充要條件是它的秩<它所含向量個數.

2)等價向量組必有相同的秩.(注意:反之不然.)

3)若向量組可經向量組線性表出,則

秩秩.例1 設向量組

(1)求此向量組的秩;

(2)求此向量組的乙個極大無關組,並將其餘向量用該極大無關組表示。

例2 選擇題

若向量組的秩為 r,則( )

(a)必定r(b)向量組中任意小於 r個向量的部分組線性無關

(c)向量組中任意r個向量的部分組線性無關

(d)向量組中任意r+1個向量必定線性相關

設向量組和向量組為兩個n維向量組,且秩()=秩()= t,則( )

(a)秩(,)=t

(b)兩個向量組等價

(c)當向量組可經向量組線性表出時,可經向量組線性表出

(d)當 r=t時,兩個向量組等價

練習:1.1 設向量組i:,而ii:,,…, ,則

(a)秩(向量組i)=秩(向量組ii)

(b)秩(向量組i)>秩(向量組ii)

(c)秩(向量組i)《秩(向量組ii)

(d)不能確定秩(向量組i)與秩(向量組ii)的大小關係

2 向量組的線性相關性的判定或根據向量相關性求引數

知識點:1對向量組,設

若如果存在不全為零的數,使上式成立,則向量組線性相關。

若當且僅當上式才成立,則線性無關。

2 設向量組i:可由向量組ii:線性表現,若 r>s , 則向量組i線性相關。(注意它的逆否定理)

3 利用矩陣的秩或行列式

設有 s個n維列向量組,設a=(),

則當秩a=s時,線性無關;當秩a若 s=m,則當|a|不等於0時線性無關;否則線性相關

例3 設

(1)問t為何值時, 向量組線性無關?線性無關?

(2) 當線性相關時,將表示為的線性組合。

例4 (2007) 設向量組線性無關,則下列向量組線性相關的是( )

(a),,

(b),,

(c),,

(d),,

練習2.1 n維列向量組線性無關的充分必要條件是( )

(a)存在不全為零的數,使

(b)中任意兩個向量都線性無關。

(c)中存在乙個向量,它不能用其餘向量線性表出。

(d)中任意乙個向量都不能用其餘向量線性表出

2.2 設向量組線性無關,則下列向量組線性無關的是( )

(a),,,,

(b),,,,

(c),,,,

(d),,,,

2.3(2010)設向量組i:可由向量組ii:線性表現, 則下列命題正確的是( )

(a)若向量組i線性無關,則r≤s;

(b)若向量組i線性相關,則r>s;

(c)若向量組ii線性無關,則r≤s;

(d)若向量組ii線性相關,則r3 向量組的線性表示的命題的判斷和討論

知識點: 乙個向量是否能由一組向量線性表示,可以用以下方法:

(1) 設=轉為非齊次方程組的計算,討論是否有解;

(2) 若向量組線性無關,但是,線性相關,則是能由一組向量線性表示;

(3) 若秩()=秩(,),,則是能由一組向量線性表示

例5設問是否能由向量線性表示?

練習3.1 (2003數四)設有向量組i: 和向量組ii: 問:當a 為何值時,向量組i和向量組ii等價?當a 為何值時,向量組i和向量組ii不等價?

第三章向量

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第三章向量

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