问答题 已知α 1 ,α 2 ,…,α s 线性无关,β可由α 1 ,α 2 ,…,α s 线性表出,且表示式的系数全不为零.证明:α 1 ,α 2 ,…,α s ,β中任意s个向量线性无关.
【正确答案】
【答案解析】【证】用反证法.设α 1 ,α 2 ,…,α s ,β中任意s个向量组α 1 ,α 2 ,…,α i-1 ,α i+1 ,…,α s ,β线性相关,则存在不全为零的k 1 ,k 2 ,…,k i-1 ,k i+1 ,…,k s ,k,使得
k 1 α 1 +k 2 α 2 +…+k i-1 α i-1 +k i+1 α i+1 +…+k s α s +kβ=0. ①
另一方面,由题设
β=l 1 α 1 +l 2 α 2 +…+l i α i +…+l s α s
其中l i ≠0,i=1,2,…,s.代入上式,得
(k 1 +kl 11 +(k 2 +kl 22 +…+(k i-1 +kl i-1i-1 +kl i α i +(k i+1 +kl i+1i+1 +…+(k s +kl ss =0.
因已知α 1 ,α 2 ,…,α s 线性无关,从而由kl i =0,l i ≠0,故k=0,从而由①式得k 1 ,k 2 ,…,k i-1 ,k i+1 ,…,k s 均为0,矛盾.
故α 1 ,α 2 ,…,α s ,β中任意s个向量线性无关.