李永乐:线性代数强化直播课程第七次直播笔记整理


继续上次笔记,上次讲解的是通过概念解决线性表出的计算题和证明题,这次是关于一些线性相关的定理和用来解决相关问题。

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子集相关则整体必是相关的,逆否命题:整体无关则子集也无关。

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注意是充分非必要条件!同样找到它的逆否命题:

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线性表出

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与上述定理的区别在于,前边的是定性的,而对于此定理,假如有三个向量线性相关,不能得出任一个向量可由其他两个向量线性表出,为确定可以被线性表出的向量需要额外的条件。

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背定理不要死记文字,即使记住了也不能很快地灵活运用。可以这样记:多数向量能够用少数向量线性表示,则多数向量必定线性相关



上述的推论是很多同学都不太熟悉的,在后边我们会看到,用此推论更快地解决讨论向量个数的问题。


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以上就是部分用到的所有定理,接下来我们用例题来用定理

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首先来看第一问,我们用两种方法来解决:

第一种方法是用到上边的定理

第二种方法是通过概念


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接下来第二问同样是两种不同的方法:反证法和秩

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一题多解在线代部分是很常见的,通过不同角度解决问题,能够锻炼我们对定理概念的灵活运用。

李永乐:线性代数强化直播课程第七次直播笔记整理,image.png,李永乐,第10张依旧是线性表出的问题,其实通过秩的方法来解决这类问题是比概念更加容易的,但是在有关秩的问题还未梳理完毕的情况下,我们再练习一下通过概念来证明线性表出:

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现在对线性相关的问题做一下梳理总结,对相关的问题有如下的解决方案

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接下来就要进行很重要的一部分,关于向量组和矩阵秩的内容

首先有关向量组的秩的部分,第一个重点知识:极大无关组


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通过上述定义要注意的是:一个向量组的极大线性无关组不唯一

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通过证明得出结论,虽然向量组的极大无关组不唯一,但是不同极大无关组中向量的个数是相等

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无关即秩等于S,反过来秩等于S就是无关

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由上边的推导可以看出基础解系就等同于齐次方程组解向量的极大无关组。



下面的例题:求下列向量组线性相关时的条件和极大无关组


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再来看一道真题,这道题的正确率并没有很高,拿到这道题的时候你的解法会是什么?

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直观的通过对已知条件的推论,用上述方法得出A是正确的。但是显然这种方法有些许绕。

我们直接看四个选项是比较向量组的个数多少,这时候要用到前边讲过的,很多同学都不熟悉的一个定理:

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把条件和题目选项对应,则立马就可得A正确。在选出正确答案之后,能否试着举出反例来说明其他选项是错误的?


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这道题是不是有些眼熟?前边的出现过,使用的解题方法是解方程组,计算量大,那么现在来看用秩怎么做:

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