【线性代数】向量组/矩阵的秩、正交规范化/正交矩阵

发布时间 2023-08-08 21:35:39作者: SaTsuki26681534

1.向量组的秩

极大线性无关组的定义:
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注意:
同一个向量组可能有很多不同的极大线性无关组,但是这些无关组的向量个数一定是一样的。
如果一个向量组只包含一个零向量,则它没有极大线性无关组
若向量组本身就线性无关,则其极大线性无关组就是其本身。

向量组的秩的定义:
向量组的极大线性无关组的向量个数即为向量组的秩,记为r

等价向量组的定义:
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这里有一个小细节,对于向量组内的向量,它是一定能由这个向量组线性表出的,只需要把自己的系数设为1,其他所有向量的系数都设为0即可。
关于等价向量组:
向量组和其极大线性无关组是等价向量组
一个向量组的各个极大线性无关组之间是等价的
关于这两个定理:
向量组A能由B线性表出,则A的秩≤B的秩
A能由B线性表出其实可以用A的极大线性无关组能由B的极大组线性表出这个表述来代替,容易得出,当A的秩大于B的秩时,相当于用低纬度的符号系统表示高纬度,这样就总会有未知数无法消除。
这也跟前面讨论过的一个定理对应:
若向量组B的所有向量均可由向量组A线性表出,则B线性无关,且B的向量数量一定≤A
若向量组B的所有向量均可由向量组A线性表出,则B的向量个数大于A,则向量组B线性相关。