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试证明如果线性空间中的每一个向量都可以唯一写成为该空间中n给定向量的线性组合,那么该线性空间是n维的

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/06 07:31:44
试证明如果线性空间中的每一个向量都可以唯一写成为该空间中n给定向量的线性组合,那么该线性空间是n维的
从线性空间的基的定义可以知道,从线性空间的维数n的定义可以直接导出.
再问: 请问证明过程怎么写啊
再答:   不好意思,没看全。   法一:直接法   如果线性空间中的每一个向量都可以唯一写成为该空间中n个给定向量的线性组合,那么这n个给定的向量就线性无关,就是一个最大无关组,就是一组基。最大无关组中向量个数为n,维数就是n。   法二:反证法   线性空间的维数是自然数。如果低于n维,那么n个给定向量必定线性相关,其中只是有1个能由其他几个线性表出,那么空间里的向量就有能用几种表出方式的(例如刚才那个),矛盾;如果高于n维,那么n个给定向量就不可能是该空间的一个最大无关组(因为向量个数不够),空间中有些向量是不能由他们线性表示的(例如能与这n个给定向量的最大无关组组成该线性空间的最大无关组的另外几个向量),矛盾。   证明过程用字母代表概念,详细表达。   补充:一个有限维线性空间,最大无关组的向量个数总是相等的。否则,因为秩大的向量组无法由秩小的线性表出:如果多的是最大无关组,那么少的就不是最大;如果少的是最大无关组,那么多的就不是无关。