1樓:典易戎
只需證明,向量組α1,α2,α3
與α1,α1+α2,α1+α2+α3是等價的,都是自身的極大無關組(即向量組中向量線性無關
,或者證明秩相等,都是3)即可
方法:(α1,α1+α2,α1+α2+α3)=(α1,α2,α3)*11
1011
001=(α1,α2,α3)p
顯然矩陣p是可逆矩陣,因此不改變原向量組的秩,因此向量組(α1,α1+α2,α1+α2+α3)
與(α1,α2,α3)秩相等,且可以相互線性表示(是等價的)
2樓:盤國英譚婷
證明:(α1,α1+α2,α2+α3)=(α1,α2,α3)pp=1100
1100
1因為|p|=1≠0,
所以p可逆.
所以α1,α2,α3
與α1,α1+α2,α2+α3
等價.所以
r(α1,α1+α2,α2+α3)
=r(α1,α2,α3)=3.
且ax=0
的解可由
α1,α1+α2,α2+α3
線性表示.
故α1,α1+α2,α2+α3
是ax=0
的基礎解系.
設α1,α2,α3,α4是齊次線性方程組ax=0的一個基礎解系,則下列向量組中不再是ax=0的基礎解系的為(
3樓:手機使用者
①選項a,由於(α1,α1+α2,α1+α2+α3,α1+α2+α3+α4)=(α1,α2,α3,α4)11
1101
1100
1100
01,而.111
1011
1001
1000
1.≠0,故α1,α1+α2,α1+α2+α3,α1+α2+α3+α4線性無關,
因而此向量組是ax=0的基礎解系,故a錯誤;
②選項b.由於(α1+α2,α2+α3,α3+α4,α4-α1)=(α1,α2,α3,α4)10
0?111
0001
1000
11,而.100
?1110
0011
0001
1.≠0,故α1+α2,α2+α3,α3+α4,α4-α1線性無關
因而此向量組是ax=0的基礎解系,故b錯誤;
③選項c.由於(α1+α2,α2-α3,α3+α4,α4+α1)=(α1,α2,α3,α4)10
0111
000?1
1000
11,而.100
1110
00?11
0001
1.≠0故α1+α2,α2-α3,α3+α4,α4+α1線性無關
因而此向量組是ax=0的基礎解系,故c錯誤;
④選項d.由於(α1+α2,α2+α3,α3+α4,α4+α1)=(α1,α2,α3,α4)10
0111
0001
1000
11,而.100
1110
0011
0001
1.=0故α1+α2,α2+α3,α3+α4,α4+α1線性相關
因而此向量組不是ax=0的基礎解系,故d正確
故選:d.
設α1,α2,α3,α4是齊次線性方程組ax=0的一個基礎解系.
4樓:關河哥哥
首先題目應該交代了α1,α2,α3, α4為ax=0的基礎解系。
可見α1,α2,α3, α4為ax=0的基礎解中的極大線性無關組,秩為4.
證明:1.證明α1+α2,α2+α3, α3+α4, α4+α1認為ax=0的解;
a(α1+α2)=aα1+ aα2=0+0=0,顯然α1+α2為ax=0的解,同理可證其他向量也為ax=0的解。
2.或者證明α1,α2,α3, α4和α1+α2,α2+α3, α3+α4, α4+α1為等價向量組
或者證明α1+α2,α2+α3, α3+α4, α4+α1為線性無關組。
我們採用第二種證明方法:
設c1(α1+α2)+c2(α2+α3)+c3( α3+α4)+c4(α4+α1)=0
整理得(c1+c4)α1+(c1+c2)α2+(c2+c3)α3+(c3+c4)α4=0
由α1,α2,α3, α4線性無關可得
c1+c4=0
c1+c2=0
c2+c3=0
c3+c4=0
解方程組得c1=c2=c3=c4=0.從而α1+α2,α2+α3, α3+α4, α4+α1線性無關
又由於其為ax=0的解,所以其為ax=0的基礎解系。證畢!
設向量α1,α2,…,αt是齊次線性方程組ax=0的一個基礎解系,向量β不是ax=0的解,即aβ≠0.試證明:
5樓:旁代巧
假設存在一組常數k,k1,…,kt,使得:
kβ+t
i=1k
i(β+α
i)=0,
即:(k+t
i=1k
i)β=t
i=1(?ki)α
i.①,
①上式兩邊同時乘以矩陣a,則有
(k+t
i=1k
i)aβ=t
i=1(?k
i)aαi.
因為:α1,α2,…,αt是齊次線性方程組ax=0的一個基礎解系,所以:aαi=0,故有
(k+t
i=1k
i)aβ=0,
又因為:aβ≠0,
所以:k+t
i=1k
i=0,②,
將②代入①式左端,得:
ti=1
(?ki)αi
=0.因為:α1,α2,…,αt是齊次線性方程組ax=0的一個基礎解系,
所以:α1,α2,…,αt是線性無關,
從而:k1=…=kt=0,
將上式又代入②式得:
k=?t
i=1k
i=0,
所以:k=k1=…=kt=0,
因此,向量組β,β+α1,β+α2,…,β+αt線性無關,證畢.
線性代數。設a,b,c是齊次線性方程組AX0的基礎解
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