Лінійна залежність і лінійна незалежність системи векторів
Означення 1. Система векторів
називається лінійно залежною, якщо їх лінійна комбінація дорівнює нульовому вектору:

за умови, що хоча б один з коефіцієнтів
відмінний від нуля.
Якщо система векторів лінійно залежна, то хоча б один з них можна подати у вигляді лінійної комбінації інших. Дійсно, якщо, наприклад,
, то з (1) випливає:
;
Навпаки, якщо
лінійна комбінація векторів
, тобто
,
то вся система
- лінійно залежна, бо

де
.
Означення 2. Система векторів
називається лінійно незалежною, якщо їх лінійна комбінація дорівнює нульовому вектору:

тільки за умови рівності нулю всіх коефіцієнтів
.
Поняття лінійної залежності векторів дозволяє характеризувати їх взаємне положення в просторі.
Теорема 1. Два вектори лінійно залежні тоді і тільки тоді, коли вони колінеарні.
Теорема 2. Довільні три вектори лінійно залежні тоді і тільки тоді, коли вони компланарні.
Теорема 3. Чотири вектори завжди лінійно залежні, тобто існують числа
такі, що для векторів
має місце співвідношення:

Зауваження. Розклад (2) за системою трьох некомпланарних векторів
- єдиний.
Дійсно, якщо припустити, що існує ще один розклад:

то віднімаючи із (2) останню рівність, отримаємо:

Оскільки
- лінійно незалежні (вони не компланарні), то це можливо за умови

Приклад.Накресліть довільний базис
Побудуйте вектори
,
,
і 