向量组
向量组的核心问题是哪些向量能由哪些向量表示。线性相关意味着存在非零系数的零组合,极大无关组给出同一生成空间的一组最简坐标轴。
完成后应能
- 用定义与秩判断相关性
- 求极大线性无关组并表示其余向量
- 处理基变换与坐标变换
直觉
直觉与对象
把向量作为矩阵的列,列向量的线性关系就是齐次方程 的解。主元列对应原向量组的一组极大无关组。
推导
解题主线
判断相关性可解齐次方程或比较秩与向量个数;求极大无关组时对列构成的矩阵做行变换,但最终选择原矩阵的主元列。
定义
公式、条件与边界
相关性判据:
适用条件: 以这些向量为列。
边界检查:只有零解时才线性无关。
向量组秩:
适用条件:有限个同维向量组成的向量组。
边界检查:极大无关组可以不唯一但个数相同。
坐标变换:
适用条件: 的列为新基向量在旧基下坐标。
边界检查:变换方向最容易写反。
易错边界
易错边界
行变换后矩阵的列向量不是原列向量的等价替代;含零向量的向量组必相关;向量个数多于空间维数必相关,反之不必无关。
小结
本章掌握标准
- 用定义与秩判断相关性
- 求极大线性无关组并表示其余向量
- 处理基变换与坐标变换
公式与边界
相关性判据
- 适用条件
- 以这些向量为列
- 边界提醒
- 只有零解时才线性无关
向量组秩
- 适用条件
- 有限个同维向量组成的向量组
- 边界提醒
- 极大无关组可以不唯一但个数相同
坐标变换
- 适用条件
- 的列为新基向量在旧基下坐标
- 边界提醒
- 变换方向最容易写反