问答题 设η * 是非齐次线性方程组AX=b的一个解,ξ 1 ,…,ξ n-r 是对应的齐次线性方程组的一个基础解系,证明:η * ,η *1 ,…,η *n-r 线性无关.
【正确答案】
【答案解析】第一步,假设否命题正确.示范如下:
假使η * ,η *1 ,…,η *n-r 线性相关.
则存在着不全为零的数c 0 ,c 1 ,…,c n-r 使得下式成立:
c 0 η * +c 1*1 )+…+c n-r*n-r )=0
即(c 0 +c 1 +…+c n-r* +c 1 ξ 1 +…+c n-r ξ n-r =0
第二步,推出矛盾或者错误.示范如下:
情况一:若c 0 +c 1 +…+c n-r =0,
由于ξ 1 ,…,ξ n-r 是线性无关的一组基础解系,
故c 1 =…=c n-r =0,从而c 0 =0
此时c 0 =c 1 =…=c n-r =0,与假设“不全为零”矛盾.
情况二:若c 0 +c 1 +…+c n-r ≠0,
可知,η * ,ξ 1 ,…,ξ n-r 线性无关,
故c 0 +c 1 +…+c n-r =c 1 =c 2 =…=c n-r =0与假设矛盾,
第三步,假设不成立,回归原命题.
综上所述,假设不成立,原命题得证.