关于非零两两正交向量组线性无关证明的疑问
关于非零两两正交向量组线性无关证明的疑问
我最近在看非零且两两正交的向量组线性无关的证明,过程是这样的:
假设$v_1, \dots, v_n$是非零且两两正交的向量,现在假设存在一组系数$\alpha_1, \dots, \alpha_n$使得:
$$\alpha_1v_1 + \dots + \alpha_nv_n = 0$$
接下来对每个$j = 1, \dots, n$,我们把等式两边和$v_j$做内积,推导过程如下:
$$
\begin{align}
0 &= \langle 0, v_j \rangle \
&= \langle \alpha_1v_1 + \dots + \alpha_n v_n, v_j \rangle \
&= \alpha_1 \langle v_1, v_j \rangle + \dots + \alpha_n \langle v_n, v_j \rangle \
&= \alpha_j \langle v_j, v_j \rangle
\end{align}
$$
因为$v_j$是非零向量,所以$\langle v_j, v_j \rangle = |v_j|^2 > 0$,由此可以推出$\alpha_j = 0$。既然每个系数都必须是0,那就说明$v_1, \dots, v_n$是线性无关的。
不过我现在有点困惑:我对线性无关的理解是,当且仅当只有全零系数能让向量的线性组合等于零向量时,这个向量组才是线性无关的。但刚才这个证明的逻辑,我总觉得哪里没绕明白——是不是这个证明刚好就是在紧扣线性无关的定义?还是我哪里理解错了?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者InvestingScientist




