问题 多项选择题

设α1,α2,β1,β2均是三维向量,且α1,α2线性无关,β1,β2线性无关,证明存在非零向量γ使得γ既可由α1,α2线性表出,又可由β1,β2线性表出.

答案

参考答案:[证] 四个三维向量αA,αB,βA,βB必线性相关,故有不全为零的kA,kB,lA,lB使得
kAαA+kBαB+lAβA+lBβB=0
令γ=kAαA+kBαB=-lAβA-lBβB,则必有kA,kB不全为零,否则,若kA=kB=0,由kA,kB,lA,lB不全为零知lA,lB不全为零,而
-lAβA-lBβB=0
这与βA,βB线性无关相矛盾,所以kA,kB不全为0,同理lA,lB亦不全为0,从而知γ≠0,它既可由αA,αB线性表出又可由βA,βB线性表出.
对已知的αA,αB,βA,βB,设xAαA+xBαB++yAβA+yBβB=0作初等行变换有
[*]
得方程组的通解为k(0,-C,-B,A)T,即xA=0,xB=-Ck,yA=-Bk,yB=k
所以
[*]

解析:[评注] 本题求向量γ的另一种出题方法是已知齐次方程组(Ⅰ)与(Ⅱ)的基础由解系分别是α1,α2与β1,β2,求这两个方程组的非零公共解.

填空题
单项选择题 A1型题