250第三章向量1.向量组的线性相关与线性无关2.向量组的秩3.向量组之间的线性表示第一节向量组的线性相关与线性无关向量组线性相关的定义:给定向量组A:α1,α2,…,αm.若存在不全为零的数k1,k2,…,km,使得k1α1+k2α2+…+kmαm=0,则称向量组A是线性相关的,否则称它是线性无关的.向量组A:α1,α2,…,αm线性相关的充分必要条件为向量组A的秩小于m,即它构成的矩阵A=(α1,α2,…,αm)的秩r(A)小于向量个数m;向量组A线性无关的充分必要条件是r(A)=m,即齐次线性方程组Ax=0仅有零解.特别地,若A为m个n(m>n)维向量组成的向量组,则A必线性相关.251证明向量组线性无关或相关的方法(1)定义法.根据向量组线性无关或线性相关的定义,列出k1α1+k2α2+…+kmαm=0,并讨论系数ki(i=1,2,…,m)是否为零.证无关,则需论证ki均为零;证相关,则需论证存在i,ki≠0.(2)讨论秩.若向量组的秩等于向量个数,则向量组线性无关;若向量组的秩小于向量个数,则向量组线性相关.(3)讨论行列式.若向量组所构成的矩阵为方阵,则可以通过行列式是否为零来讨论向量组的线性无关或相关性.证无关,则需论证行列式不为零;证相关,则需论证行列式为零.下面为一些关于向量组线性无关与线性相关的常用结论:•向量组线性相关的充分必要条件为该向量组至少存在一个向量可以用向量组中的其余向量线性表示;向量组线性无关的充分必要条件为该向量组中的任何向量都不能用向量组中的其余向量线性表示.•n+1个n维向量必然线性相关.•若向量组线性无关,则减少该向量组中的向量个数,所得向量组仍线性无关;若向量组线性相关,则增加该向量组中的向量个数,所得向量组仍线性相关.•两向量线性相关,则它们的分量对应成比例.•两个3维向量线性相关,则它们共线;三个3维向量线性相关,则它们共面.•同一矩阵属于不同特征值的特征向量线性无关.2521(1987年卷Ⅳ试题)设n阶方阵A的秩r(A)=r<n,那么在A的n个行向量中()(A)必有r个行向量线性无关.(B)任意r个行向量都线性无关....