问题 问答题

设3维向量组α1,α2线性无关,β1,β2线性无关.
1.证明:存在非零3维向量ξ,ξ可由α1,α2线性表出,也可由β1,β2线性表出.

答案

参考答案:因α1,α2,β1,β2均是三维向量,四个三维向量必线性相关,由定义,存在不全为零的数k1,k2,λ1,λ2,使得
k1α1+k2α21β12β2=0,
得 k1α1+k2α2=-λ1β12β2
取 ξ=k1α1+k2α2=-λ1β12β2
若ξ=0,则k1α1+k2α2=-λ1β12β2=0.
因α1,α2线性无关,β1,β2也线性无关,从而得出k1=k2=0,且λ12=0,这和四个三维向量线性相关矛盾.ξ即为所求的既可由α1,α2线性表出,也可由β1,β2线性表出的非零向量.
故ξ≠0.

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