基底計算器

逐步求向量空間的基底

此計算器將求出由給定向量集合所張成的空間的一組基底,並顯示步驟。

相關計算器: 線性獨立計算器, 矩陣秩計算器

A
$$$\mathbf{\vec{v_{1}}}$$$ $$$\mathbf{\vec{v_{2}}}$$$ $$$\mathbf{\vec{v_{3}}}$$$

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求由向量集合 $$$\left\{\left[\begin{array}{c}1\\2\\3\end{array}\right], \left[\begin{array}{c}9\\12\\5\end{array}\right], \left[\begin{array}{c}5\\7\\4\end{array}\right]\right\}$$$ 所張成的空間的一組基底。

解答

基底是能張成給定向量空間的線性獨立向量集合。

求一組基底的方法有很多。其中一種方法是求由給定向量作為行所組成的矩陣的行空間。

因此,基底為 $$$\left\{\left[\begin{array}{c}1\\0\\- \frac{13}{3}\end{array}\right], \left[\begin{array}{c}0\\1\\\frac{11}{3}\end{array}\right]\right\}$$$(步驟詳見 行空間計算器)。

另一種求基底的方法是求以給定向量為列的矩陣的列空間。

因此,基底為 $$$\left\{\left[\begin{array}{c}1\\2\\3\end{array}\right], \left[\begin{array}{c}9\\12\\5\end{array}\right]\right\}$$$(步驟請參閱 列空間計算器)。

如果找到兩個不同的基底,它們都是正確答案:我們可以選擇其中任意一個,例如第一個。

答案

基底為 $$$\left\{\left[\begin{array}{c}1\\0\\- \frac{13}{3}\end{array}\right], \left[\begin{array}{c}0\\1\\\frac{11}{3}\end{array}\right]\right\}\approx \left\{\left[\begin{array}{c}1\\0\\-4.333333333333333\end{array}\right], \left[\begin{array}{c}0\\1\\3.666666666666667\end{array}\right]\right\}$$$A


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