设向量组α1=(1,1,0)T,α2=(1,0,1)T,α3=(2,1,1)T,α4=(0,-1,1)T,试求其中的一个部分向量组,使得该部分向量组与原向量组为等价向量组,且向量个数最少.满足条件的向量组是否唯一?

admin2022-06-08  25

问题 设向量组α1=(1,1,0)T,α2=(1,0,1)T,α3=(2,1,1)T,α4=(0,-1,1)T,试求其中的一个部分向量组,使得该部分向量组与原向量组为等价向量组,且向量个数最少.满足条件的向量组是否唯一?

选项

答案解法1从一个无关部分组出发,逐步添加向量. 显然,向量α1,α2不成比例,为无关部分组,于是,从α1,α2出发,逐个添加向量,由 |α1,α2,α3|=[*]=0,|α1,α2,α4|=[*]=0。 知向量组α1,α2,α3和α1,α2,α4线性相关,即该无关部分组不能再扩展,而且可以将向量组α1,α2,α3,α4线性表示,即α1,α2为满足条件的部分向量组.容易验证,原向量组的任意两个向量组成的部分组均满足条件,从而知,满足条件的部分向量组不唯一.它们共同的特点是都是无关部分组,均与原向量组等价,故相互等价,而且向量个数相同. 解法2用初等变换.由 (α1,α2,α3,α4) [*] 知r(α1,α2,α3,α4)=2,因此,满足条件的部分无关组即最大无关组,由其中任意两个无 关向量构成,也即向量组α1,α2,或α1,α3,或α1,α4,或α2,α3,或α2,α4,或α3,α4,不唯一.

解析
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