设η为非齐次线性方程组Ax=b的一个解,ξ1,ξ2,…,ξr,是其导出组Ax=0的一个基础解系,证明η,ξ1,ξ2,…,ξr,线性无关.

admin2014-10-27  28

问题 设η为非齐次线性方程组Ax=b的一个解,ξ1,ξ2,…,ξr,是其导出组Ax=0的一个基础解系,证明η,ξ1,ξ2,…,ξr,线性无关.

选项

答案证一:因为ξ1,ξ2,…,ξr,是Ax=0的基础解系.所以ξ1,ξ2,…,ξr,线性无关,若η,ξ1,ξ2,…,ξr,线性无关,则η必可由ξ1,ξ2,…,ξr,线性表出,从而η为Ax=0的解,这与叩为Ax=b的解矛盾,故η,ξ1,ξ2,…,ξr,线性无关; 证二(反正法):若η,ξ1,ξ2,…,ξr,线性相关,则存在不全为零的数l,k1,k2,…,kr使lη+k1ξ1+k2ξ2+…+krξr=0.若l≠0,则 [*] 即η可以由ξ1,ξ2,……ξr线性表出,由此可得η为Ax=0的解,与已知矛盾,故l=0.从而k1,k2,…,kr不全为零,使k1ξ1+k2ξ2+……krξr=0,这表明ξ1,ξ2,……ξr线性相关,与ξ1,ξ2,……ξr为Ax=0的基础解系矛盾.所以η,ξ1,ξ2,……ξr线性无关.

解析
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