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N维向量空间向量的秩,证明题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/11 02:21:57
N维向量空间向量的秩,证明题
设A:α1,α2,……,αr,β,γ,…是若干个n维向量构成的向量组,证明α1,α2,……,αr是A的一个最大线性无关组的充要条件是下面条件都成立:(1)α1,α2,……αr与原向量组A等价;(2)若A的一个部分组A1与原向量组A等价,则向量组A1所含向量个数不小于r.
充分:可证(1)A可以由a1,a2.ar表示(2)a1,a2.ar是线性无关的,则可知a1,a2.ar是最大线性无关组.(1)A与a1,a2.ar等价说明A中任何向量可由a1,a2.ar表示.(2)反证法,若a1,a2.ar不是线性无关,则有ak可以由a1,a2..ak-1,ak+1...ar表示,则,则A2:(a1,a2..ak-1,ak+1...ar)和a1,a2.ar推出它和A等价且和A1等价,与条件(2)所说的A2应该所含向量数不小于2矛盾(因为A2:a1,a2..ak-1,ak+1...ar只有r-1个),所以a1,a2.ar线性无关.
必要:(1)极大无关组的性质就是和原向量组等价(因为一定满足R(A)=R(B)=R(A,B)).(2)反证法,若A1所含个数小于r.A1与A等价与a1,a2.ar等价,则说明R(A1)=R(a1,a2.ar),则a1,a2.ar不是线性无关的与条件a1,a2.ar是极大无关组相违背,所以A1所含个数小于r不成立,所以A1所含向量个数不小于r.