设向量组α1=[1,1,1,1]T,α2=[1,-1,2,3]T,α3=[1,1,4,9]T,α4=[1,-1,8,27]T,证明:任意一个4维列向量均可以被该向量组线性表示,且表达式唯一.

admin2021-07-27  34

问题 设向量组α1=[1,1,1,1]T,α2=[1,-1,2,3]T,α3=[1,1,4,9]T,α4=[1,-1,8,27]T,证明:任意一个4维列向量均可以被该向量组线性表示,且表达式唯一.

选项

答案记A=[α1,α2,α3,α4],由 [*] 知向量组α1,α2,α3,α4线性无关.设β=[a,b,c,d]T为任意一个4维列向量,下面证明,β可以被α1,α2,α3,α4线性表示,且表达式唯一.从秩的角度,由于矩阵|A|≠0,知向量组α1,α2,α3,α4线性无关,即有r(α1,α2,α3,α4)=4,又向量组α1,α2,α3,α4,β的向量个数大于维数,必相关,即有r(α1,α2,α3,α4,β)=r(α1,α2,α3,α4)=4,故β可以被向量组α1,α2,α3,α4线性表示,且表达式唯一.

解析
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