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線代問題:如果向量組1不能由向量組2線性表出,那能不能推出向量組1的秩>向量組2的秩?

首頁 > 稅收2021-01-20 20:31:35

為什么向量組1可由向量組2線性表出,則向量組1的秩小于等于向量組2的秩?請(qǐng)證明

假設(shè)向量組1的極大無關(guān)組為α1、α2、...αm,向量組2的極大無關(guān)組為β1、β2、...βn,又因?yàn)橄蛄拷M1可由向量組2線性表出,則α1、α2、...、αm,可由β1、β2、...、βn,線性表出,假設(shè)m>n,

根據(jù)定理 向量組A(s個(gè)向量)可由向量組B(t個(gè)向量)線性表出,且s>t,則向量組A線性相關(guān)。則α1、α2、...、αm,線性相關(guān),矛盾,最終可得m<=n,即向量組1的秩小于等于向量組2的秩。

向量組的秩為線性代數(shù)的基本概念,它表示的是一個(gè)向量組的極大線性無關(guān)組所含向量的個(gè)數(shù)。由向量組的秩可以引出矩陣的秩的定義。

一個(gè)向量組的極大線性無關(guān)組所包含的向量的個(gè)數(shù),稱為向量組的秩;若向量組的向量都是0向量,則規(guī)定其秩為0.向量組α1,α2,···,αs的秩記為R{α1,α2,···,αs}或rank{α1,α2,···,αs}。

擴(kuò)展資料:

有向量組的秩的概念可以引出矩陣的秩的概念。一個(gè)m行n列的矩陣可以看做是m個(gè)行向量構(gòu)成的行向量組,也可看做n個(gè)列向量構(gòu)成的列向量組。

行向量組的秩成為行秩,列向量組的秩成為列秩,容易證明行秩等于列秩,所以就可成為矩陣的秩。矩陣的秩在線性代數(shù)中有著很大的應(yīng)用,可以用于判斷逆矩陣和線性方程組解的計(jì)算等方面。

向量組的任意兩個(gè)極大無關(guān)組等價(jià)。兩個(gè)等價(jià)的線性無關(guān)的向量組所含向量的個(gè)數(shù)相同。

等價(jià)的向量組具有相同的秩,但秩相同的向量組不一定等價(jià)。如果向量組A可由向量組B線性表示,且R(A)=R(B),則A與B等價(jià)。

參考資料來源:百度百科——向量組的秩

若向量組1的秩大于向量組2的秩 則前者色含的線性獨(dú)立的向量數(shù)大于后者包括的線性獨(dú)立的向量數(shù) 這樣一個(gè)獨(dú)立的的向量組可由少于其數(shù)目的另外一組向量表示 矛盾
假設(shè)向量組1的極大無關(guān)組為α1、α2、...αm,向量組2的極大無關(guān)組為β1、β2、...βn,又因回為向量組答1可由向量組2線性表出,則α1、α2、...、αm,可由β1、β2、...、βn,線性表出,假設(shè)m>n,(根據(jù)定理 向量組A(s個(gè)向量)可由向量組B(t個(gè)向量)線性表出,且s>t,則向量組A線性相關(guān)。)則α1、α2、...、αm,線性相關(guān),矛盾,最終可得m<=n,即向量組1的秩小于等于向量組2的秩。

證明:如果向量組(I)可以由向量組(II)線性表出,那么(I)的秩不超過(II)的秩

我們?nèi),II的極大線性無關(guān)向量組{v_i}{w_i},由于I可以被II線性表出,我們用II的向量替換I的向量,這是可以一直進(jìn)行的,直到把I的向量替換為II的一個(gè)子集,自然蘊(yùn)含I的秩不超過II的秩。
由I可由II線性表出可等價(jià)為
I與II關(guān)系:I為II中子集或II為I中子集
當(dāng)I為II中子集,回顯然r(I)<=r(II);
若II為I中子集,且答II可線性表出I,則:r(II)=r(I)
綜上r(I)<=r(II)
雖然我很聰明,但這么說真的難到我了

如果向量組1能由向量組2線性表出,兩個(gè)向量組秩又有什么關(guān)系,為什么

向量組1能由2表示,則1與2的秩相等r(1)=r(2)<=2
而向量組1的向量個(gè)數(shù)為3個(gè),因此必線性相關(guān)
向量組能由向量組線性表出
此條件當(dāng)且僅當(dāng)
其生成空間相同,因?yàn)槠浠蛄靠梢韵嗷ケ硎尽?/div>

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