DamiRocK

Линейная независимость трёх векторов: доказательство через коэффициенты

Докажите, что векторы (1,0,1), (0,1,1), (1,1,3) образуют базис ℝ³.

Условие

Докажите, что векторы (1,0,1), (0,1,1), (1,1,3) образуют базис ℝ³.

Решение по шагам

Пусть α(1,0,1)+β(0,1,1)+γ(1,1,3)=0. Первые две координаты дают α=−γ и β=−γ. Третья: α+β+3γ=0, поэтому γ=0, затем α=β=0. Векторы линейно независимы.

В трёхмерном пространстве три независимых вектора образуют базис: любой вектор имеет единственное разложение по ним. Матрица со столбцами этих векторов обратима.

Проверка результата

Определитель матрицы столбцов равен 1. Это независимый критерий полного ранга 3 и отсутствия ненулевого решения однородной системы.

Типичная ошибка

Разные векторы не обязательно независимы. Например, третий вектор (1,1,2) был бы суммой первых двух и дал бы зависимость.

Что даёт этот метод

Для k векторов в ℝⁿ проверяют ранг матрицы их столбцов. Базис получается при k=n и ранге n.

Дальше по теме

Линейная алгебра: другие задачи и разборы.

Учебное условие и объяснение сформулированы редакцией damirock.com. Это самостоятельный разбор, а не официальный билет или ключ экзамена. Числа относятся к модели задачи.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.