<<
>>

§ 29. Лінійна залежність та незалежність векторів у просторі Евкліда

3.46. Означення. Матрицею Грама системи векторів називають матрицю з елементами

3.47.

Теорема. (Критерій лінійної залежності векторів у п-вимірному просторі Евкліда).

Для того, щоб вектори системи були лінійно залежними, необхідно й достатньо, щоб визначник матриці Грама цієї системи дорівнював нулю.

3.48. Теорема. (Критерій лінійної незалежності векторів у n-вимірному просторі Евкліда).

Для того, щоб вектори системи були лінійно незалежними, необхідно й достатньо, щоб визначник матриці Грама цієї системи не дорівнював нулю.

 Необхідність теореми 3.47: нехай вектори системи лінійно залежні. Тоді, існує нетривіальна лінійна комбінація цих векторів, яка дорівнює нульовому вектору, тобто Скалярний добуток цієї лінійної комбінації на вектор системи дорівнює нулю, а отже Остання рівність є умовою лінійної залежності рядків матриці Грама. Якщо рядки матриці лінійно залежні, її визначник, як відомо, дорівнює нулю .

 Необхідність теореми 3.48: нехай вектори системи лінійно незалежні. Сукупність усіх лінійних комбінацій векторів цієї системи є простором вимірності який називають лінійною оболонкою векторів системи (справедливість цього твердження читачеві корисно провести самостійно, виходячи з означення лінійного простору).

За означенням 2.43 система є базисом лінійної оболонки. За властивістю 3.40 матриця Грама будь-якого базису є додатньою, а отже, не дорівнює нулю .

Достатність поданих вище теорем легко доводиться від супротивного. · Узагальнення нерівності Коші – Буняковського

Поєднання критеріїв лінійної залежності та незалежності векторів дозволяє сформулювати таке твердження:

визначник Грама будь-якої системи векторів невід'ємний причому

дорівнює нулю тоді й лише тоді, коли вектори системи лінійно залежні.

Наведемо приклад, який показує, що подане твердження можна вважати узагальненням нерівності Коші – Буняковського.

3.49. Приклад. Розглянемо систему двох векторів. Для такої системи

Розкриваючи визначник, одержуємо нерівність

що збігається з нерівністю (3.3).

<< | >>
Источник: Линейная алгебра. Лекция. 2016

Еще по теме § 29. Лінійна залежність та незалежність векторів у просторі Евкліда:

  1. § 34. Добутки векторів у тривимірному просторі Евкліда
  2. § 20. Базис у скінченновимірному векторному просторі
  3. § 32. Векторний добуток геометричних векторів
  4. § 25. Скалярний добуток геометричних векторів
  5. § 43. Обчислення добутків векторів у криволінійних системах координат
  6. § 40. Фізичний базис та фізичні координати векторів
  7. § 18. Властивості лінійно залежних та лінійно незалежних векторів
  8. § 27. Ортонормовані системи векторів
  9. § 35. Обчислення мішаних і векторних добутків векторів, заданих у довільних базисах
  10. § 17. Приклади лінійно залежних та лінійно незалежних векторів
  11. 3. Дія нормативних актів у просторі
  12. 6. Дія кримінально-процесуального закону в просторі, часі та щодо осіб
  13. § 2, Дія кримінально-процесуального закону в просторі, часі та щодо осіб
  14. § 2. Чинність закону про кримінальну відповідальність у просторі
  15. 6. КРИМІНАЛ ЬНО-ПРОЦЕСУАЛЬНИЙ ЗАКОН. ЙОГО ЧИННІСТЬ У ПРОСТОРІ, У ЧАСІ ТА ЩОДО ОСІБ
  16. § 33. Мішаний добуток та подвійний векторний добуток геометричних векторів
  17. Розділ IV Чинність закону про кримінальну відповідальність у часі та просторі
  18. Частина 4 ВЕКТОРНИЙ ДОБУТОК ВЕКТОРІВ ТА ПОВ'ЯЗАНІ З НИМ ДОБУТКИ
  19. Фінансові потоки економічних агентів у фінансово-економічному просторі
  20. 5. Дія кримінального закону у часі, просторі, за колом осіб. Зворотна сила кримінального закону.