两个非齐次线性方程组的向量证明题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/23 00:32:29
帮我证两个题,过程写的详细明了些,谢谢!!!

1. A是m×n矩阵,r(A)=m,证明:线性方程组Ax=b一定有解

2. 设η是非齐次线性方程组Ax=b的任意一个解,ξ1,ξ2 … ξm 是其相伴方程组Ax=0的任意m个线性无关的解,证明:η,ξ1,ξ2 … ξm 一定线性无关

以下均从向量的角度去证明:
1.非齐次线性方程组有解的充要条件是系数阵的秩等于增广阵的秩,即r(A)=r(A,b)。r(A)=m说明A阵中行向量组线性无关,那么行向量组的延伸组也线性无关,即有(A,b)的行向量组线性无关,所以r(A,b)=m。这样,该方程组一定有解。

2.反证法:假设η,ξ1,ξ2,…,ξm线性相关。而ξ1,ξ2,…,ξm线性无关,故η可由ξ1,ξ2,…,ξm线性表出,这样很显然有Aη=0,这就与条件η是非齐次线性方程组Ax=b的解矛盾。故假设不正确,η,ξ1,ξ2,…,ξm线性无关。

1,因为r(A)=m,因此n大于等于m。设Ax=b的增广矩阵为B,那么r(B)大于等于r(A),而显然r(B)小于等于m,因此有r(B)=r(A)=m,因此线性方程组Ax=b一定有解
2,只要证明η不可以由ξ1,ξ2 … ξm线性表出即可,用反证法,假设η可由ξ1,ξ2 … ξm线性表出,那么η是Ax=0的解,这与η是Ax=b的解矛盾