求一道线性代数的题.设向量组α1,α2,.αn线性无关,讨论向量组β1,β2...βn的线性相关性设向量组α1,α2,.αn线性无关,讨论向量组β1,β2...βn的线性相关性,其中β1=α1+α2. β2=α2+α3.βn-1=αn-1+α1,βn=αn+
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/25 16:30:43
求一道线性代数的题.设向量组α1,α2,.αn线性无关,讨论向量组β1,β2...βn的线性相关性设向量组α1,α2,.αn线性无关,讨论向量组β1,β2...βn的线性相关性,其中β1=α1+α2. β2=α2+α3.βn-1=αn-1+α1,βn=αn+
求一道线性代数的题.设向量组α1,α2,.αn线性无关,讨论向量组β1,β2...βn的线性相关性
设向量组α1,α2,.αn线性无关,讨论向量组β1,β2...βn的线性相关性,其中β1=α1+α2. β2=α2+α3.βn-1=αn-1+α1,βn=αn+α1.
求一道线性代数的题.设向量组α1,α2,.αn线性无关,讨论向量组β1,β2...βn的线性相关性设向量组α1,α2,.αn线性无关,讨论向量组β1,β2...βn的线性相关性,其中β1=α1+α2. β2=α2+α3.βn-1=αn-1+α1,βn=αn+
由已知 (β1,β2...βn) = (α1,α2,.αn) K
K =
1 0 0...1
1 1 0... 0
0 1 1...0
.
0 0 0...1
因为 α1,α2,.αn 线性无关
所以 r(β1,β2...βn) = r(K)
因为 |K| = 1 + (-1)^(n-1).
所以 n为偶数时, |K|=0, r(β1,β2...βn)=r(K)
当 n=2m 时,
β1 - β2 + β3 - β4 + ... + β(2m-1) - β2m
= (α1+α2) -(α2+α3) + (α3+α4) - (α4+α5) + ... + (α(2m-1)+α2m) - (α2m+α1)
= 0
所以 向量组β1,β2...βn的线性相关
当 n=2m + 1 时,
β1 - β2 + β3 ...
全部展开
当 n=2m 时,
β1 - β2 + β3 - β4 + ... + β(2m-1) - β2m
= (α1+α2) -(α2+α3) + (α3+α4) - (α4+α5) + ... + (α(2m-1)+α2m) - (α2m+α1)
= 0
所以 向量组β1,β2...βn的线性相关
当 n=2m + 1 时,
β1 - β2 + β3 - β4 + ... + β(2m-1) - β2m + β(2m+1)
= (α1+α2) -(α2+α3) + (α3+α4) - (α4+α5) + ... + (α(2m-1)+α2m) - (α2m+α(2m+1))+(α(2m+1)+α1)
= 2α1
===> α1 能被向量组β1,β2...βn线性表示出来,
于是
α2=β1- α1 也能被向量组β1,β2...βn线性表示出来,
α3=β2- α2 也能被向量组β1,β2...βn线性表示出来,
.。。。
αn=β(n-1)- α(n-1) 也能被向量组β1,β2...βn线性表示出来,
所以 n>=向量组β1,β2...βn的秩 >= 向量组α1,α2,....αn的秩=n
===> 向量组β1,β2...βn的线性无关
收起
设A= (α1 , α2 ……αn )T B= (β1 , β2 ……βn )T
C=(1 1 …… 0
0 1 1…… 0
0 0 1 1……0
. ……
0 0 0 0 …1 1
1 0 0 0 …0 1)
由题意,B= CA
两端取行列式|B|=|C||A|
全部展开
设A= (α1 , α2 ……αn )T B= (β1 , β2 ……βn )T
C=(1 1 …… 0
0 1 1…… 0
0 0 1 1……0
. ……
0 0 0 0 …1 1
1 0 0 0 …0 1)
由题意,B= CA
两端取行列式|B|=|C||A|
∵α1 , α2 ……αn线性无关,|A|≠0
将C按第一列展开,得|C|=1+(-1)n+1
∴当n为偶数时,|C|=0,|B|=0,β1 , β2 ……βn线性相关
当n为奇数时,|C≠0,|B|≠0,β1 , β2 ……βn线性无关
收起
n是偶数的话应该相关,因为β1 - β2 + β3 - β4 + ... + βn-1 - βn = 0,
否则应该是不相关吧