设向量组a1,a2,a3线性无关,b1=a1+a3,b2=a2+a3,b3=3a1-a2+2a3 讨论b1,b2,b3线性相关性
时间: 2024-01-03 08:03:27 浏览: 375
我们可以用 b1, b2, b3 的线性组合来表示它们是否线性相关。假设存在标量 k1, k2, k3,使得 k1b1 + k2b2 + k3b3 = 0,那么:
k1(a1 + a3) + k2(a2 + a3) + k3(3a1 - a2 + 2a3) = 0
化简得:
(k1 + 3k3)a1 + (-k2 - k3)a2 + (k1 + k2 + 2k3)a3 = 0
由于 a1, a2, a3 线性无关,所以只有当 k1 + 3k3 = 0, -k2 - k3 = 0, k1 + k2 + 2k3 = 0 时,方程组才有非零解。
解方程组得:
k1 = -k2/2, k3 = k2/6
因此,只要 k2 不等于 0,就可以找到非零解,也就是说,b1, b2, b3 线性相关。反之,如果 k2 等于 0,那么只有 k1 = k3 = 0,b1, b2, b3 才线性无关。
综上所述,b1, b2, b3 线性相关的充分必要条件是 k2 不等于 0。
相关问题
如果向量阝=(1,0,k,2),能由向量组a1=(1,3,0,5)a2=(1,2,1,4),a3=(1,1,2,3)线性表示,则k=
我们可以将向量组a1、a2、a3组成一个矩阵A,即:
```
A = [1 3 0 5;
1 2 1 4;
1 1 2 3]
```
那么向量阝能被向量组a1、a2、a3线性表示,等价于求矩阵A的秩rank(A)和增广矩阵[A|阝]的秩rank([A|阝])是否相等。
我们把增广矩阵[A|阝]进行行变换,得到如下矩阵:
```
[1 3 0 5 | 1;
0 -1 1 -1 | -k;
0 0 1 2 | 0]
```
通过观察,我们可以发现矩阵A的秩为3,而增广矩阵[A|阝]的秩也为3。因此,向量阝能被向量组a1、a2、a3线性表示。
由于阝=(1,0,k,2),因此我们可以得到如下方程组:
```
1a1 + 0a2 + ka3 = 1
3a1 + 2a2 + a3 = 0
0a1 + 1a2 + 2a3 = 2
5a1 + 4a2 + 3a3 = 0
```
将向量a1、a2、a3代入,得到:
```
a1 + ka3 = 1
3a1 + 2a2 + a3 = 0
a2 + 2a3 = 2
5a1 + 4a2 + 3a3 = 0
```
解出a1、a2、a3的值:
```
a1 = (-1 + k)/2
a2 = (4 - 3k)/2
a3 = (1 - k)/2
```
由于阝 = a1 + a2 + a3,因此:
```
1 = a1 + a2 + a3
= (-1 + k)/2 + (4 - 3k)/2 + (1 - k)/2
```
解得k = 2
解释以下代码u1 = 0;SYMS A1 A2 A3 A4;eqn = u1 == u30_1 + 3a1u21_1 + 3 a1^2 u12_1 +a1^3*u03_1;eqn = subs(eqn, u1, 0);a1 = 求解(方程, a1);,其中代码中为什么要使用两个==
这段代码的作用是解出一个多项式函数的系数a1,具体来说,这个多项式函数由四个部分组成,分别是u30_1、3*a1*u21_1、3*a1^2*u12_1和a1^3*u03_1。其中,u30_1、u21_1、u12_1和u03_1是已知的常数。我们可以将这个多项式函数写成如下形式:
u1 = u30_1 + 3*a1*u21_1 + 3*a1^2*u12_1 + a1^3*u03_1
我们希望将u1的系数a1求出来,使得u1等于0。因此,我们需要解决一个方程,将u1代入上述多项式函数中,并令其等于0,得到如下方程:
0 = u30_1 + 3*a1*u21_1 + 3*a1^2*u12_1 + a1^3*u03_1
在这段代码中,使用了双等号"=="是因为它是一种逻辑运算符,用于判断两个表达式是否相等。在这个代码片段中,"=="用于将一个等式赋值给变量eqn,即eqn的值为u1等于u30_1 + 3*a1*u21_1 + 3*a1^2*u12_1 + a1^3*u03_1,这个等式是一个数学上的等式,表示左边的u1等于右边的表达式。因此,这里使用双等号表示等式关系,而不是单个等号表示赋值关系。
接下来,使用subs函数将方程中的u1用0代替,得到一个只含有符号变量的方程。最后,使用solve函数解出a1的值,使得方程成立。
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