问题
多项选择题
设A是m×n矩阵,B是s×n矩阵.
证明齐次方程组Ax=0的解全是齐次方程组Bx=0的解的充分必要条件是:B的行向量可以由A的行向量线性表出.
答案
参考答案:[证明] 必要性因为Ax=0的解全是Bx=0的解,所以方程组Ax=0与[*]为同解方程组.那么它们有相同的基础解系,从而秩[*]
设αA,αB,…,αr是矩阵A行向量组的一个极大线性无关组,于是αA,αB,…,αr也是矩阵[*]行向量组的一个极大线性无关组.那么B的行向量可以由αA,αB,…,αr线性表出,亦即B的行向量可以由A的行向量线性表出.
充分性 [*],其中αA,αB,…,αm和βA,βB,…,βs均为n维行向量,且βj=kAiαA+kBiαB+…+kmiαm,j=A,B,…,s
如果γ=(cA,cB,…,cn)T是齐次方程组Ax=0的任意一个解,那么Aγ=0
于是
αAγ=0,αBγ=0,…,αmγ=0
从而
βjγ=kAjαAγ+kBjαBγ+…+kmjαmγ=0 j=A,B,…,s
亦即γ是齐次方程组Bx=0的解.
解析:[评注] 由此题进一步可知Ax=0与Bx=0同解的充分必要条件是A与B的行向量组等价.