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设向量组α1 α2 … αm线性无关 向量β1可用它们线性表示 β2不能用它们线性表示 证明

2022-08-12 02:08:31 问答库 阅读 193 次

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设向量组α1,α2,…,αm线性无关,向量β1可用它们线性表示,β2不能用它们线性表示,证明向量组α1,α2,…,αm,λβ1+β2(λ为常数)线性无关.


请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!

参考答案

正确答案:证明 设有实数k1k2…kmk使得k1α1+k2α2+…+kmαm+k(λβ12)=θ则必有k=0否则λβ12= -(k1/k)α1-(k2/k)α2-…-(km/k)αm (1)又向量β1可用向量组α1α2…αm线性表示故存在l1l2…lm使得β1=l1α1+l2α2+…+lmαm (2)由式(1)、式(2)可得β2=(-λl1-k1/k)α1+(-λl2-k2/k)α2+…+(-λlm-km/k)αm这与β2不能用α1α2…αm线性表示矛盾于是有k1α1+k2α2+…+kmαm=θ又因为α1α2…αm线性无关故k1k2…km全为零所以α1α2…αmλβ12线性无关.
证明设有实数k1,k2,…,km,k使得k1α1+k2α2+…+kmαm+k(λβ1+β2)=θ,则必有k=0,否则,λβ1+β2=-(k1/k)α1-(k2/k)α2-…-(km/k)αm(1)又向量β1可用向量组α1,α2,…,αm线性表示,故存在l1,l2,…,lm使得β1=l1α1+l2α2+…+lmαm,(2)由式(1)、式(2)可得β2=(-λl1-k1/k)α1+(-λl2-k2/k)α2+…+(-λlm-km/k)αm,这与β2不能用α1,α2,…,αm线性表示矛盾,于是有k1α1+k2α2+…+kmαm=θ,又因为α1,α2,…,αm线性无关,故k1,k2,…,km全为零,所以α1,α2,…,αm,λβ1+β2线性无关.

考点:线性,向量