已知α1,α2,α3是非齐次线性方程组3个不同的解,证明: (Ⅰ)α1,α2,α3中任何两个解向量均线性无关; (Ⅱ)如果α1,α2,α3线性相关,则α1-α2,α1-α3线性相关.

admin2018-06-12  105

问题 已知α1,α2,α3是非齐次线性方程组3个不同的解,证明:
    (Ⅰ)α1,α2,α3中任何两个解向量均线性无关;
    (Ⅱ)如果α1,α2,α3线性相关,则α1-α2,α1-α3线性相关.

选项

答案(Ⅰ)如果α1,α2线性相关,不妨设α2=kα1,那么 Aα2=A(kα1)=kAα1=kb. 又Aα2=b,于是k=1,与α1,α2不同相矛盾. (Ⅱ)如果α1,α2,α3线性相关,则有不全为0的k1,k2,k3使k1α1+k2α2+k3α3=0,那么 (k1+k2+k31=k21-α2)+k31-α3). 由于α1是非齐次方程组Aχ=b的解,而α1-α2,α1-α3是齐次方程组Aχ=0的解,α1不能由α1-α2,α1-α3线性表出,故必有k1+k2+k3=0,那么 k21-α2)+k31-α3)=0. 此时k2,k3不全为0(否则亦有k1=0,与k1,k2,k3不全为0相矛盾), 故α1-α2,α1-α3线性相关.

解析
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