n维向量部分
这部分逻辑性非常强,考生必须要相当熟悉教材中的重要定理。
从历年考试情况来看,线性相(无)关、线性表出、极大无关组、向量组的秩及等价、向量空间(数一)等内容是考试经常会涉及到的内容。
常出现在选择题中。
回顾: n维向量的运算
1.定义:设 ,,k为数域P中的数,定义
,称为向量与的和;
,称为向量与数k的数量乘积.
2.向量运算的基本性质
1) 2) 3)
4) 5) 6)
7) 8),9),,
10)若,则即,若,则或
1 向量组的秩、极大无关组的相关题型
知识点
极大线性无关组定义:设为中的一个向量组,它的一个部分组若满足
i) 线性无关
ii) 对任意的,可经线性表出
则称为向量组的一个极大线性无关组(简称极大无关组). 向量组的秩
定义:向量组的极大无关组所含向量个数称为这个向量组的秩.性质:
1)一个向量组线性无关的充要条件是它的秩与它所含向量个数相同.
一个向量组线性相关的充要条件是它的秩<它所含向量个数.2)等价向量组必有相同的秩.(注意:反之不然.)
3)若向量组可经向量组线性表出,则
秩秩.
例1 设向量组
(1)求此向量组的秩;
(2)求此向量组的一个极大无关组,并将其余向量用该极大无关组表示。
例2 选择题
若向量组的秩为 r,则()
(A)必定r<s
(B)向量组中任意小于 r个向量的部分组线性无关
(C)向量组中任意r个向量的部分组线性无关
(D)向量组中任意r+1个向量必定线性相关
设向量组和向量组为两个n维向量组,且秩()=秩()= t,则()
(A)秩(,)=t
(B)两个向量组等价
(C)当向量组可经向量组线性表出时,可经向量组线性表出
(D)当 r=t时,两个向量组等价
练习:
1.1 设向量组I:,而II:,,…, ,则
(A)秩(向量组I)=秩(向量组II)
(B)秩(向量组I)>秩(向量组II)
(C)秩(向量组I)<秩(向量组II)
(D)不能确定秩(向量组I)与秩(向量组II)的大小关系
2 向量组的线性相关性的判定或根据向量相关性求参数
知识点:1对向量组,设
若如果存在不全为零的数,使上式成立,则向量组线性相关。
若当且仅当上式才成立,则线性无关。
2 设向量组I:可由向量组II:线性表现,若 r>s , 则向量组I线性相关。
(注意它的逆否定理)
3 利用矩阵的秩或行列式
设有 s个n维列向量组,设A=(),
则当秩A=s时,线性无关;当秩A<s时,线性相关。
若 s=m,则当|A|不等于0时线性无关;否则线性相关
例3 设
(1)问t为何值时,向量组线性无关?线性无关?
(2) 当线性相关时,将表示为的线性组合。
例4 (2007) 设向量组线性无关,则下列向量组线性相关的是()
(A),,
(B),,
(C),,
(D),,
练习
2.1 n维列向量组线性无关的充分必要条件是()
(A)存在不全为零的数,使
(B)中任意两个向量都线性无关。
(C)中存在一个向量,它不能用其余向量线性表出。
(D)中任意一个向量都不能用其余向量线性表出
2.2 设向量组线性无关,则下列向量组线性无关的是()(A),,,,
(B),,,,
(C),,,,
(D),,,,
2.3(2010)设向量组I:可由向量组II:线性表现, 则下列命题正确的是()
(A)若向量组I线性无关,则r≤s;
(B)若向量组I线性相关,则r>s;
(C)若向量组II线性无关,则r≤s;
(D)若向量组II线性相关,则r<s
3 向量组的线性表示的命题的判断和讨论
知识点:一个向量是否能由一组向量线性表示,可以用以下方法:
(1)设=转为非齐次方程组的计算,讨论是否有解;
(2)若向量组线性无关,但是,线性相关,则是能由一组向量线性表示;
(3)若秩()=秩(,),,则是能由一组向量线性表示
例5设问是否能由向量线性表示?
练习
3.1 (2003数四)设有向量组I:和向量组II:问:当a 为何值
时,向量组I和向量组II等价?当a 为何值时,向量组I和向量组II不等价?。