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设向量组α1,α2,α3线性相关,向量组α2,α3,α4线性无关,问: (1)α1能否由α2,α3线性表示?证明你的结论. (2)α4能否由α1,α2,α3线性表示?证明你的结论.
设向量组α1,α2,α3线性相关,向量组α2,α3,α4线性无关,问: (1)α1能否由α2,α3线性表示?证明你的结论. (2)α4能否由α1,α2,α3线性表示?证明你的结论.
admin
2020-09-25
52
问题
设向量组α
1
,α
2
,α
3
线性相关,向量组α
2
,α
3
,α
4
线性无关,问:
(1)α
1
能否由α
2
,α
3
线性表示?证明你的结论.
(2)α
4
能否由α
1
,α
2
,α
3
线性表示?证明你的结论.
选项
答案
(1)α
1
能由α
2
,α
3
线性表示. 因为α
1
,α
2
,α
3
线性相关,所以有不全为零的数k
1
,k
2
,k
3
使k
1
α
1
+k
2
α
2
+k
3
α
3
=0. 下证k
1
≠0.若k
1
=0,则k
2
,k
3
不全为零,并且k
2
α
2
+k
3
α
3
=0,所以α
2
,α
3
线性相关,从而α
2
,α
3
,α
4
也线性相关,矛盾,所以k
1
≠0. 从而有[*]所以α
1
可由α
2
,α
3
线性表示. (2)α
4
不能由α
1
,α
2
,α
3
线性表示. 若α
4
可由α
1
,α
2
,α
3
线性表示,则有一组数k
1
,k
2
,k
3
使α
4
=k
1
α
1
+k
2
α
2
+k
3
α
3
.而由(1)知,α
1
可由α
2
,α
3
线性表示,从而有一组数l
2
,l
3
,使α
1
=l
2
α
2
+l
3
α
3
,从而有 α
4
=k
1
(l
2
α
2
+l
3
α
3
)+k
2
α
2
+k
3
α
3
=(k
1
l
2
+k
2
)α
2
+(k
1
l
3
+k
3
)α
3
, 所以(k
1
l
2
+k
2
)α
2
+(k
1
l
3
+k
3
)α
3
+(一1)α
4
=0. 而k
1
l
2
+k
2
,k
1
l
3
+k
3
,一1为不全为零的数,因此α
2
,α
3
,α
4
线性相关,矛盾,所以α
4
不能由α
1
,α
2
,α
3
线性表示.
解析
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考研数学三
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