設1,2,3是齊次線性方程組Ax 0的基礎解系 證

2021-05-05 17:17:24 字數 3065 閱讀 6088

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.

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a b,b c,a b c都是用a,b,c線性表示的,所以a b,b c,a b c是方程ax 0的解。a b,b c,a b c 1 1 0 0 1 1 1 1 1 a b c 轉置 b a b c 轉置 其中,b 1 1 0 0 1 1 1 1 1 r b 3 所以,a b,b c,a b c線...

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