Covector
, then .
Definition 1.21
Vectors are linearly dependent if at least one of them is a linear combination of the others, i.e. there is an index and scalars such that . Otherwise, are linearly independent
Drei Vektoren im sind immer linear abhängig: entweder sind zwei bereits kollinear, oder der dritte ist eine Linearkombination der beiden ersten
Special
linear abhängig:
linear unabhängig:
- empty sequence: Es gibt kein , deswegen linear independent according to the definition above
Equivalent Statements to linear dependence
- At least one of the vectors is a linear combination of the other ones. (see Definition 1.21)
- There are scalars besides such that . We also say that is a nontrivial linear combination of the vectors.
- At least one of the vectors is a linear combination of the previous ones.
Proof idea to proof:
Sei , setze . Dann und , also gilt
Sei der größte Index mit : Dann
Eine Linearkombination der vorherigen ist auch eine Linearkombination der anderen.
Equivalent Statements to linear independence
- None of the vectors is a linear combination of the other ones. (see Definition 1.21)
- There are no scalars besides such that . We also say that can only be written as a trivial linear combination of the vectors.
- has only the trivial solution
- None of the vectors is a linear combination of the previous ones.
Note that: a linear combination of linearly independent vectors can be written as a linear combination in only one way
Span of vectors
Spann von Vektoren: Menge aller Linearkombinationen
Definition of Span 1.25
Let . Their span is the set of all linear combinations.
Example
Lemma 1.26
Let , and let be a linear combination of Then
Beweisidee:
- Jedes Element von ist auch in ( ist Teilmenge von )
- Jedes Element von ist auch in ( ist Teilmenge von ) Dann haben wir Proof : Jedes ist Linearkombination von und deshalb auch eine Linearkombination von (plus ), also
Jedes ist Linearkombination von d.h. wir wissen ist Linearkombination von zusammen
Lemma 1.28
See [LinArg assignment 1#6. Challenge 1.6]
Another Proof through Steinitz exchange lemma
Steinitz exchange lemma
(ii) means: one can enlarge by some elements from such that the result has at most the size of and also spans
All bases have the same size
Link to original
- Proof
