设A为n阶矩阵,对于齐次线性方程(Ⅰ)Anx=0和(Ⅱ)An+1x=0,则必有________。

admin2015-04-30  25

问题 设A为n阶矩阵,对于齐次线性方程(Ⅰ)Anx=0和(Ⅱ)An+1x=0,则必有________。

选项 A、(Ⅱ)的解是(Ⅰ)的解,(Ⅰ)的解也是(Ⅱ)的解.
B、(Ⅰ)的解是(Ⅱ)的解,但(Ⅱ)的解不是(Ⅰ)的解.
C、(Ⅱ)的解是(Ⅰ)的解,但(Ⅰ)的解不是(Ⅱ)的解.
D、(Ⅰ)的解不是(Ⅱ)的解,(Ⅱ)的解也不是(Ⅰ)的解.

答案A

解析 若α是(Ⅰ)的解,即Anα=0,显然An+1α=A(Anα)=A0=0,即α必是(Ⅱ)的解.可排除(C)和(D).
    若η是(Ⅱ)的解,即An+1η=0.假若η不是(Ⅰ)的解,即Anη≠0,那么对于向量组η,Aη,A2η,…,Anη,一方面这是n+1个n维向量必线性相关;另一方面,若
    kη+k1Aη+k2A2η+…+knAnη=0,
    用An左乘上式,并把An+1η=0,An+2η=0,…,代入,得kAnη=0.
由于Anη≠0,必有k=0.对
    k1Aη+k2A2η+…+knAnη=0,用An—1左乘上式可推知k1=0.
    类似可知ki=0(i=2,3,…,,1).于是向量组η,Aη,A2η,…,Anη线性无关,两者矛盾.所以必有Anη=0,即(Ⅱ)的解必是(Ⅰ)的解.由此可排除(B).故应选A.
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