问答题 如果β可以被向量α1,α2,…,αr,线性表出,证明表示法唯一的充分必要条件是α1,α1,…,αr线性无关.
【正确答案】充分性.假设卢有两种表示法
   β=k1α1+k2α2+…+krαr,    ①
   β=l1α1+l2α2+…+lrαr,    ②
   其中k1,是k2,…,kr与l1,l2,…,lr中至少有一个i使ki≠li(1≤i≤r),
   ①-②得:(k1-l11+(k2-l22+…+(kr-lrr=0.
   由于存在i,使ki≠li,即ki-li≠0,所以k1-l1,k2-l2,…,kr-lr为不全为零的数,从而α1,α2,…,αr线性相关,矛盾,所以β的表示法唯一.
   必要性假设α1,α2,…,αr线性相关,则存在一组不全为零的数l1,l2,…,lr(不妨设lk≠0),使
   l1α1+l2α2+…+lkαk+…+lrαr=0.    ③
   若
   β=k1α1+k2α2+…+krαr    ④
   则③+④得
   β=(k1+l11+(k2+l22+…+(kk+lkk+…+(kr+lrr    ⑤
   由于lk≠0,则kk+lk≠kk,从而④与⑤是β的两种不同的表示法,矛盾,所以α1,α2,…,αr线性无关.
【答案解析】[方法点击] 本题用反证法证明结论.