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设A为n阶矩阵,A11≠0.证明:非齐次线性方程组AX=b有无穷多个解的充分必要条件是A*b=0.
设A为n阶矩阵,A11≠0.证明:非齐次线性方程组AX=b有无穷多个解的充分必要条件是A*b=0.
admin
2019-11-25
50
问题
设A为n阶矩阵,A
11
≠0.证明:非齐次线性方程组AX=b有无穷多个解的充分必要条件是A
*
b=0.
选项
答案
设非齐次线性方程组AX=b有无穷多个解,则r(A)<n,从而|A|=0, 于是A
*
b=A
*
AX=|A|X=0. 反之,设A
*
b=0,因为b≠0,所以方程组A
*
X=0有非零解,从而r(A
*
)<n,又A
11
≠0, 所以r(A
*
)=1,且r(A)=n-1. 因为r(A
*
)=1,所以方程组A
*
X=0的基础解系含有n-1个线性无关的解向量,而 A
*
A=0,所以A的列向量组a
1
,a
2
,…,a
n
为方程组A
*
X=0的一组解向量. 由A
11
≠0,得a
2
,…,a
n
线性无关,所以a
2
,…,a
n
是方程组A
*
X=0的基础解系. 因为A
*
b=0,所以b可由a
2
,…,a
n
线性表示,也可由a
1
,a
2
,…,a
n
线性表示, 故r(A)=r([*])=n-1<n,即方程组AX=b有无穷多个解.
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/69D4777K
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考研数学三
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