解答题 4.设A是n阶矩阵,若存在正整数k,使线性方程组Akχ=0有解向量α,且Ak-1α≠0.证明:向量组α,Aα,…,Ak-1α是线性无关的.
【正确答案】设有常数λ0,λ1,λk-1,使得
λ0α1+λ1Aα+…+λk-1Ak-1α=0,
则有Ak-10α+λ1Aα+…+λk-1Ak-1α)=0,
从而得到λ0Ak-1α=0.由题设Ak-1α≠0,所以λ0=0.
类似地可以证明λ1=λ2=…=λk-1=0,因此向量组α,Aα,…,Ak-1α是线性无关的.
【答案解析】