A-A+

设α1 α2 … αs是齐次线性方程组Ax=0的线性无关的解向量 β是非齐次线性方程组Ax=

2022-08-12 11:21:21 问答库 阅读 195 次

问题详情

设α1,α2,…,αs是齐次线性方程组Ax=0的线性无关的解向量,β是非齐次线性方程组Ax=b的解向量,证明向量组α1,α2,…,αs,β线性无关.

参考答案

[证明]方法一考虑k1α1+k2α2+…+ksαs+kβ=0, ①
式①的两端左乘A,有
k11+k22+…+kss+kAβ=0,
由条件可知Aαi=0(i=1,2,…,s),Aβ=b,故有kb=0,因为b≠0,则k=0,则①式变为
k1α1+k2α2+…+ksαs=0.
又α1,α2,…,αs线性无关,则k1=k2=…ks=0,所以α1,α2,…,αs,β线性无关.
方法二 反证法
若α1,α2,…,αs,β线性相关,由于α1,α2,…,αs线性无关,则β可由α1,α2,…,αs线性表示,即
β=l1α1+l2α2+…+lsαs, ②
等式②两边同时左乘A,有
Aβ=l11+l22+…+lss,由条件知Aαi=0(i=1,2,…,s),Aβ=b,则b=0,这与题设矛盾.故α1,α2,…,αs,β线性无关.[小结]本题采用了两种方法即从正反两方面来证明结论,前者利用了线性无关的定义,后者利用了线性相关的性质.

考点:向量,线性方程组