已知向量组(I)α1,α2,α3;(Ⅱ)α1,α2,α3,α4;(Ⅲ)α1,α2,α3,α5,如果向量组的秩分别为R(I)=R(Ⅱ)=3,R(Ⅲ)=4,求证向量组α1,α2,α3,α5一α4的秩为4.

admin2020-09-25  28

问题 已知向量组(I)α1,α2,α3;(Ⅱ)α1,α2,α3,α4;(Ⅲ)α1,α2,α3,α5,如果向量组的秩分别为R(I)=R(Ⅱ)=3,R(Ⅲ)=4,求证向量组α1,α2,α3,α5一α4的秩为4.

选项

答案由R(I)=R(Ⅱ)=3可知,α1,α2,α3线性无关,而α1,α2,α3,α4线性相关,从而可得α4可由α1,α2,α3唯一线性表示,从而有一组数l1,l2,l3,使α4=l1α1+l2α2+l3α3.若有关系式x1α1+x2α2+x3α3+x45一α4)=0,将α4=l1α1+l2α2+l3α3代入可得 x1α1+x2α2+x3α3+x45—l1α1—l2α2一l3α3)=0, 整理可得(x1一l1x41+(x2—l2x42+(x3一l3x43+x4α5=0. 又由于R(Ⅲ)=4,则α1,α2,α3,α5线性无关,所以有齐次线性方程组: [*] 解得:x1=x2=x3=x4=0.从而向量组α1,α2,α3,α5一α4线性无关. 所以R(α1,α2,α3,α5一α4)=4.

解析
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