结构推理 设m×n矩阵A的秩为r,且r<n,已知η1,η2,…,ηn-r+1为非齐次线性方程组Ax=b的n-r+1个线性无关的解,证明:η21,η31,…,ηn-r+11为齐次线性方程绢Ax=0的基础解系.
【正确答案】证 由于r(A)=r,故n元齐次线性方程组Ax=0的基础解系含n-r个解向量.因而Ax=0的任何n-r个线性无关的解向量都可作为Ax=0的基础解系.
   因A(η21)=Aη2-Aη1=b-b=0,故η21为Ax=0的解,同理可知η31,…,ηn-r+11也都是Ax=0的解.
   设有一组数k1,k2,…,kn-r,使得
   k121)+k231)+…+kn-rn-r+11)=0
   即    -(k1+k2+…+kn-r1+k1η2+k2η3+…+kn-rηn-r+1=0
   由于η1,η2,…,ηn-r+1线性无关,得k1=k2=…=kn-r=0,所以,向量组η21,η31,…,ηn-r+11线性无关,从而该向量组可作为方程组Ax=0的基础解系.
【答案解析】在本题的条件下,读者试证明非齐次线性方程组Ax=b的通解为x=λ1η12η2+…+λn-r+1ηn-r+1,其中λ1,λ2,…,λn-r+1为满足λ12+…+λn-r+1=1的任意常数.