线性组合

线性代数的基本概念之一.设α₁,α₂,…,αₑ(e≥1)是域P上线性空间V中的有限个向量.若V中向量α可以表示为：α=k₁α₁+k₂α₂+…+kₑαₑ(kₑ∈P,e=1,2,…,s),则称α是向量组α₁,α₂,…,αₑ的一个线性组合,亦称α可由向量组α₁,α₂,…,αₑ线性表示或线性表出.例如,在三维线性空间P3中,向量α=(a₁,a₂,a₃)可由向量组α₁=(1,0,0),α₂=(0,1,0),α₁=(0,0,1)线性表出:α=a₁α₁+a₂α₂+a₃α₃.

定义一个包含k个实数变量的集合  ,且假设已知一个k个实数权重集合  。我们定义

  。s变量是对变量x的加权线性”混合”。因此，将s定义为变量的线性组合。

可以将线性组合的概念推广到矢量中。定义每个  是一个矢量，因此，它们的线性组合s也是一个矢量。当然．每个矢量必须有相同数量的元素。请注意，s的每个分量都是一个由被组合矢量的相对应元素构成的线性组合。

线性相关

在线性代数里，矢量空间的一组元素中，若没有矢量可用有限个其他矢量的线性组合所表示，则称为线性无关或线性独立 (linearly independent)，反之称为线性相关(linearly dependent)。

例如在三维欧几里得空间R的三个矢量(1, 0, 0)，(0, 1, 0)和(0, 0, 1)线性无关；但(2, −1, 1)，(1, 0, 1)和(3, −1, 2)线性相关，因为第三个是前两个的和。

在向量空间V的一组向量A:  ，如果存在不全为零的数 k1, k2, ···,km , 使

则称向量组A是线性相关的，否则数 k1, k2, ···,km全为0时，称它是线性无关。

由此定义看出：

  是否线性相关，就看是否存在一组不全为零的数 k1, k2, ···,km使得上式成立。

即是看

这个齐次线性方程组是否存在非零解，将其系数矩阵化为最简形矩阵，即可求解。此外，当这个齐次线性方程

组的系数矩阵是一个方阵时，这个系数矩阵存在行列式为0，即有非零解，从而  线性相关。