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设η*是非齐次线性方程组Ax=b的一个解 ξ1 ξ2 … ξn-r是对应的齐次线性方程组的一

2022-08-12 04:40:39 问答库 阅读 194 次

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设η*是非齐次线性方程组Ax=b的一个解,ξ1,ξ2,…,ξn-r是对应的齐次线性方程组的一个基础解系.证明: (1)η*,ξ1,…,ξn-r线性无关. (2)η*,η*+ξ1,…,η*+ξn-r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:(1)设有关系式k0η*+k1ξ1+…+kn-rξn-r=0 ①用矩阵A左乘上式两边并注意题设条件得0=A(k0η*+k1ξ1+…+kn-1ξn-r)=k0Aη*+k11+…+kn-rn-r=k0b.但b≠0由上式知k0=0于是式①成为k1ξ1+k2ξ2+…+kn-rξn-r=0.因向量组ξ1ξ2…ξn-r是对应齐次方程组的基础解系从而线性无关于是k1=k2=…=kn-r=0由定义知η*ξ1…ξn-r线性无关.(2)设有关系式λ0η*+λ1(η*+ξ1)+…+λn-r(η*+ξn-r)=0亦即 (λ01+…+λn-1)η*+λ1ξ1+…+λn-rξn-r=0.由(1)向量组η*ξ1…ξn-r线性无关故λ12=…=λn-r=0并且λ01+…+λn-r=0于是λ0也等于0故所给向量组线性无关.
(1)设有关系式k0η*+k1ξ1+…+kn-rξn-r=0①用矩阵A左乘上式两边,并注意题设条件,得0=A(k0η*+k1ξ1+…+kn-1ξn-r)=k0Aη*+k1Aξ1+…+kn-rAξn-r=k0b.但b≠0,由上式知k0=0,于是,式①成为k1ξ1+k2ξ2+…+kn-rξn-r=0.因向量组ξ1,ξ2,…,ξn-r是对应齐次方程组的基础解系,从而线性无关,于是k1=k2=…=kn-r=0,由定义知η*,ξ1,…,ξn-r线性无关.(2)设有关系式λ0η*+λ1(η*+ξ1)+…+λn-r(η*+ξn-r)=0,亦即(λ0+λ1+…+λn-1)η*+λ1ξ1+…+λn-rξn-r=0.由(1),向量组η*,ξ1,…,ξn-r线性无关,故λ1=λ2=…=λn-r=0并且λ0+λ1+…+λn-r=0,于是λ0也等于0,故所给向量组线性无关.

考点:线性方程组,是非