题目
若向量组(alpha )_(1),(alpha )_(2),(alpha )_(3)线性无关,则向量组(alpha )_(1),(alpha )_(2),(alpha )_(3), (alpha )_(1),(alpha )_(2),(alpha )_(3), (alpha )_(1),(alpha )_(2),(alpha )_(3)线性_________;向量组(alpha )_(1),(alpha )_(2),(alpha )_(3),(alpha )_(1),(alpha )_(2),(alpha )_(3),(alpha )_(1),(alpha )_(2),(alpha )_(3)线性_________。
若向量组
线性无关,则向量组
,
,
线性_________;向量组
,
,
线性_________。
题目解答
答案
本题可以根据定义判断,比如判断向量组
是否线性相关,
由等式
- 若
不全为0则说明这组向量线性相关; - 若
全为0则说明这组向量线性无关;
题中
,说明当
全为1时满足,所以线性相关;
令
可得:



根据定义得没有确定的一组
使上式成立,即线性无关;
综上所述,第一个空为相关,第二空为无关。
解析
步骤 1:判断向量组${\beta }_{1}$,${\beta }_{2}$,${\beta }_{3}$是否线性相关
根据向量组线性相关的定义,若存在不全为零的数${k}_{1}$,${k}_{2}$,${k}_{3}$,使得${k}_{1}{\beta }_{1}+{k}_{2}{\beta }_{2}+{k}_{3}{\beta }_{3}=0$,则向量组${\beta }_{1}$,${\beta }_{2}$,${\beta }_{3}$线性相关。
步骤 2:计算${\beta }_{1}+{\beta }_{2}+{\beta }_{3}$
将${\beta }_{1}$,${\beta }_{2}$,${\beta }_{3}$的表达式代入,得:
${\beta }_{1}+{\beta }_{2}+{\beta }_{3}=\left(-2{\alpha }_{1}+{\alpha }_{2}+{\alpha }_{3}\right)+\left({\alpha }_{1}-2{\alpha }_{2}+{\alpha }_{3}\right)+\left({\alpha }_{1}+{\alpha }_{2}-2{\alpha }_{3}\right)=0$
步骤 3:判断向量组${m}_{1}$,${\eta }_{2}$,${m}_{3}$是否线性相关
根据向量组线性相关的定义,若存在不全为零的数${k}_{1}$,${k}_{2}$,${k}_{3}$,使得${k}_{1}{m}_{1}+{k}_{2}{\eta }_{2}+{k}_{3}{m}_{3}=0$,则向量组${m}_{1}$,${\eta }_{2}$,${m}_{3}$线性相关。
步骤 4:计算${k}_{1}{m}_{1}+{k}_{2}{\eta }_{2}+{k}_{3}{m}_{3}$
将${m}_{1}$,${\eta }_{2}$,${m}_{3}$的表达式代入,得:
${k}_{1}{m}_{1}+{k}_{2}{\eta }_{2}+{k}_{3}{m}_{3}={k}_{1}\left({\alpha }_{1}+2{\alpha }_{2}+3{\alpha }_{3}\right)+{k}_{2}\left(2{\alpha }_{1}+2{\alpha }_{2}+{\alpha }_{3}\right)+{k}_{3}\left(3{\alpha }_{1}+4{\alpha }_{2}+3{\alpha }_{3}\right)$
步骤 5:判断${k}_{1}$,${k}_{2}$,${k}_{3}$是否全为零
根据向量组线性无关的定义,若${k}_{1}{m}_{1}+{k}_{2}{\eta }_{2}+{k}_{3}{m}_{3}=0$,则${k}_{1}$,${k}_{2}$,${k}_{3}$全为零,即向量组${m}_{1}$,${\eta }_{2}$,${m}_{3}$线性无关。
根据向量组线性相关的定义,若存在不全为零的数${k}_{1}$,${k}_{2}$,${k}_{3}$,使得${k}_{1}{\beta }_{1}+{k}_{2}{\beta }_{2}+{k}_{3}{\beta }_{3}=0$,则向量组${\beta }_{1}$,${\beta }_{2}$,${\beta }_{3}$线性相关。
步骤 2:计算${\beta }_{1}+{\beta }_{2}+{\beta }_{3}$
将${\beta }_{1}$,${\beta }_{2}$,${\beta }_{3}$的表达式代入,得:
${\beta }_{1}+{\beta }_{2}+{\beta }_{3}=\left(-2{\alpha }_{1}+{\alpha }_{2}+{\alpha }_{3}\right)+\left({\alpha }_{1}-2{\alpha }_{2}+{\alpha }_{3}\right)+\left({\alpha }_{1}+{\alpha }_{2}-2{\alpha }_{3}\right)=0$
步骤 3:判断向量组${m}_{1}$,${\eta }_{2}$,${m}_{3}$是否线性相关
根据向量组线性相关的定义,若存在不全为零的数${k}_{1}$,${k}_{2}$,${k}_{3}$,使得${k}_{1}{m}_{1}+{k}_{2}{\eta }_{2}+{k}_{3}{m}_{3}=0$,则向量组${m}_{1}$,${\eta }_{2}$,${m}_{3}$线性相关。
步骤 4:计算${k}_{1}{m}_{1}+{k}_{2}{\eta }_{2}+{k}_{3}{m}_{3}$
将${m}_{1}$,${\eta }_{2}$,${m}_{3}$的表达式代入,得:
${k}_{1}{m}_{1}+{k}_{2}{\eta }_{2}+{k}_{3}{m}_{3}={k}_{1}\left({\alpha }_{1}+2{\alpha }_{2}+3{\alpha }_{3}\right)+{k}_{2}\left(2{\alpha }_{1}+2{\alpha }_{2}+{\alpha }_{3}\right)+{k}_{3}\left(3{\alpha }_{1}+4{\alpha }_{2}+3{\alpha }_{3}\right)$
步骤 5:判断${k}_{1}$,${k}_{2}$,${k}_{3}$是否全为零
根据向量组线性无关的定义,若${k}_{1}{m}_{1}+{k}_{2}{\eta }_{2}+{k}_{3}{m}_{3}=0$,则${k}_{1}$,${k}_{2}$,${k}_{3}$全为零,即向量组${m}_{1}$,${\eta }_{2}$,${m}_{3}$线性无关。