1 11 多於空間維度的向量組

2021-10-04 03:34:46 字數 1728 閱讀 5613

二維平面中任意向量被二個以上向量表示時肯定不唯一,三維平面中任意向量被三個以上向量表示時肯定不唯一。這說明在二維空間中二個以上向量肯定是相關的,三維空間中三個以上向量肯定是相關的,那 m

mm 維空間中多少個向量肯定相關呢?肯定是 m

mm 個以上!

重要性質m

mm 維空間中任意 n

nn 個向量(n

>

mn>m

n>

m),如果極大無關組是基,則任意向量被 n

nn 個向量表示時有無窮多種。

證:假設前 m

mm 個向量為 v=(

v1,⋯

,vm)

v = (\mathbf,\cdots,\mathbf)

v=(v1​

,⋯,v

m​) ,是極大無關組,構成基,後 n−m

n-mn−

m 個向量為 u=(

u1,⋯

,un−

m)

u = (\mathbf,\cdots,\mathbf})

u=(u1​

,⋯,u

n−m​

) 。 m

mm 維空間中任意向量 y

\mathbf

y ,則

y =(

α1v1

+⋯+α

mvm)

+(β1

u1+⋯

+βn−

mun−

m)

\mathbf = (\alpha_1\mathbf+\cdots+\alpha_m\mathbf) + (\beta_1\mathbf+\cdots+\beta_\mathbf})

y=(α1​

v1​+

⋯+αm

​vm​

)+(β

1​u1

​+⋯+

βn−m

​un−

m​)表示系陣列 (β1

,⋯,β

n−m)

(\beta_1,\cdots,\beta_)

(β1​,⋯

,βn−

m​) 取任意值時,均存在唯一表示系陣列 (α1

,⋯,α

m)

(\alpha_1,\cdots,\alpha_)

(α1​,⋯

,αm​

) 滿足上式,故存在無窮多種表示系陣列 (α1

,⋯,α

m,β1

,⋯,β

n−m)

(\alpha_1,\cdots,\alpha_,\beta_1,\cdots,\beta_)

(α1​,⋯

,αm​

,β1​

,⋯,β

n−m​

) 表示任意向量 y

\mathbf

y 。重要性質: m

mm 維空間中任意 n

nn 個向量(n

>

mn>m

n>

m),如果極大無關組不是基,則空間存在向量不能被其表示。

重要性質: m

mm 維空間中任意 n

nn 個向量(n

>

mn>m

n>

m),必線性相關。

因為 m

mm 維空間只有 m

mm 個維度,所以必有向量不能張開單獨的一維,是相關組。

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