怎么找出矩阵的极大线性无关组?
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发布时间:2023-07-24 04:21
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时间:2024-08-01 16:34
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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