解答题 η*是非齐次线性方程组Ax=b的一个解,ξ1,…,ξn-r是对应的齐次线性方程组的一个基础解系。证明:
问答题 13.η*,ξ1,…,ξn-r线性无关;
【正确答案】假设η*,ξ1,…,ξn-r线性相关,则存在不全为零的数c0,c1,…,cn-r使得c0η*+c1ξ1+…+cn-rξn-r=0, (1)
用矩阵A左乘上式两边,得
0=A(c0η*+c1ξ1+…+c0*)=c0*+c11+…+cn-rn-r=cb,其中b≠0,则c0=0,于是(1)式变为c1ξ1+…+cn-rξn-r=0,ξ1,…,ξn-r是对应的齐次线性方程组的一个基础解系,故ξ1,…,ξn-r线性无关,因此c1=c2=…=cn-r=0,与假设矛盾。所以η*,ξ1,…,ξn-r线性无关。
【答案解析】
问答题 14.η*,η*1,…,η*n-r线性无关。
【正确答案】假设η*,η*1,…,η*n-r线性相关,则存在不全为零的数c0,c1,…,cn-r使c0η*+c1*1)+…+cn-r*n-r)=0,即 (c0+c1+…+cn-r*+c1ξ1+…+cn-rξn-r=0。 (2)
用矩阵A左乘上式两边,得
0=A[(c0+c1+…+cn-r*+c1ξ1+…+cn-rξn-r]
=(c0+c1…+cn-r)Aη*+c11+…+cn-rn-r
=(c0+c1…+cn-r)b,
因为b≠0,故c0+c1+…+cn-r=0,代入(2)式,有
c1ξ1+…+cn-rξn-r=0,ξ1,…,ξn[r是对应的齐次线性方程组的一个基础解系,故ξ1,…,ξn-r线性无关,因此c1=c2=…=cn-r=0,则c0=0.与假设矛盾。
综上,向量组η*,η*1,…,η*n-r线性无关。
【答案解析】