问题 问答题

设α是线性方程组AX=b的解,β1,β2,…,βs是其对应的齐次线性方程组的基础解系,令γ1=α+β1,γ2=α+β2,…,γs=α+βs.证明:
(Ⅰ) α,γ1,γ2,…,γs线性无关;
(Ⅱ) 方程组AX=b的任一解可表示为
γ=k0α+k1γ1+k2γ2+…+ksγs
其中k0+k1+…+ks=1.

答案

参考答案:易证α,β1,β2,βs线性无关.
设存在k,k1,k2,…,ks使得
kα+k1γ1+k2γ2+…+ksγs=0
成立,则将γ1=α+β1,γ2=α+β2,…,γs=α+βs代入,整理,得
(k+k1+k2+…+ks)α+k1β1+k2β2+…+ksβs=0.
因α,β1,β2,…,βs线性无关,则
[*]
故α,γ1,γ2,…,γs线性无关.
(Ⅱ)方程组AX=b的通解为
γ=α+λ1β12β2+…+λsβs
=α+λ11-α)+λ22-α)+…+λss-α)
=(1-λ12…-λs)α+λ1γ1+…+λsγs
取k0=1-λ12-…-λs,k11,…,kss
显然k0+k1+…+ks=1,证毕.

解析:

[分析]: 此题给出了非齐次线性方程组的解的另一种形式.

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