Линейная зависимость и независимость системы векторов
- поле скаляров,
- арифметическое
- мерное векторное пространство, где
.
Определение. Пусть ,
. Линейной комбинацией векторов
с коэффициентами
называется вектор:
.
Пример. Для векторов ;
вычислить линейную комбинацию
.
Определение. Система векторов называется линейно независимой тогда и только тогда, когда для любых скаляров
из равенства
.
Другими словами, система векторов линейно независима тогда и только тогда, когда из равенства линейной комбинации этих векторов нулевому вектору, следует, что все коэффициенты равны числу нуль.
Определение. Система векторов называется линейно зависимой тогда и только тогда, когда существуют
, такие, что (
) и не все скаляры
равны нулю.
Другими словами, система векторов линейно зависима тогда и только тогда, когда существуют скаляры не все равные нулю, такие, что линейная комбинация векторов с этими коэффициентами равна нулевому вектору.
Из определения следуют два утверждения.
1) Если система векторов не является линейно независимой, то она линейно зависима, и наоборот.
Доказательство. зависима.
■
2) Система векторов - линейно зависима тогда и только тогда, когда уравнение
имеет ненулевое решение, то есть
.
Пример 1. Будет ли система векторов из
линейно зависима или линейно независима?
векторы
линейно независимы.