为什么线性方程组按行最简型可以求出解集的最大无关组

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/10 14:30:07
设最终结果为x=c1*l1+c2*l2.........cn-r*ln-r
注意这里x是解向量,c1到cn-r是系数,l1到ln-r是基础解系。书上说由n-r个基础解系构成的n-r阶方阵的行列式A的值不等于0,所以那n-r个列向量是最大无关组。我想知道“A不等于0”是怎样证明的
归结起来,也可以说是求对这个定理的证明:设mxn矩阵的秩为r,则n元齐次线性方程组的解集的秩为n-r

我是没看出来你说的那个A到底怎么来的。
不管怎么说,给你一个简单的证明:
若B是mxn矩阵,秩是r,那么必存在m阶可逆矩阵P和n阶可逆矩阵Q,使得B=PDQ,其中D是mxn的矩阵,并且有以下结构
D=
Ir 0
0 0
那么Bx=0 <=> PDQx=0 <=> Dy=0,其中y=Qx。
对于Dy=0,很显然地就可以造出n-r个线性无关的解,并且用反证法可以证明不能再有第n-r+1个线性无关解了。
由于Q可逆,所以Bx=0和Dy=0解空间同构,维数一样。

注:
这个是基本定理,教材上一般不会没有,好好看书就行了。
如果教材上真的没有,那么是简化过的教材,最好去找一本完整的看。
还有,即使教材上没有,为什么不自己动手证明呢,这个又没什么难度。

行列式A不为0,表示矩阵满秩,列(行)向量组线性无关。所以这n-r个向量是线性无关的,且所有解可由它们线性表出,是基础解系。

如果A为0,则整个行列式中至少有二行或二列是相同的(这能明白么?),这样会得到至少二组解是呈倍数关系的,就得到那A不是最大无关组