选择题 9.[2000年] 设A为n阶实矩阵,AT是A的转置矩阵,则对于线性方程组(Ⅰ):AX=0和(Ⅱ):ATAX=0必有( ).
【正确答案】 A
【答案解析】本题的难点是在由ATAX=0得到A.这只有将ATAX=0化成只含AX的式子才好研究,为此在ATAX=0两边同时左乘XT
解一 由命题2.4.7.3(1)知,仅(A)入选.
解二 设a为组(Ⅰ)的任一解,则Aα=0,于是有
ATAα=AT(Aα)=AT0=0,
即α也是组(Ⅱ)的解.于是得到组(Ⅰ)的解必为组(Ⅱ)的解.
反之,设β为组(Ⅱ)的任一解.下面证明它也是组(Ⅰ)的解.由ATAβ=0得到
βT(ATAβ)=0,即
(Aβ)T(Aβ)=(βTAT)(Aβ)=βT(ATAβ)=0.
设Aβ=[b1,b2,…,bn]T,则
(Aβ)T(Aβ)=b12+b22+…+bn2=0bi=0 (i=1,2,…,n),
即Aβ=0,亦即β为AX=0的解向量.
或用反证法证之.若Aβ=[b1,b2,…,bn]T≠0,不妨设b1≠0,则
(Aβ)T(Aβ)一[b1,b2,…,bn][b1,b2,…,bn]T=b12+