(Ⅰ)设α1,α2,…,αn为n个n维线性无关的向量,且β与α1,α2,…,αn正交.证明:β=0; (Ⅱ)设α1,α2,…,αn-1为n一1个n维线性无关的向量,α1,α2,…,αn-1与非零向量β1,β2正交,证明:β1,β2线性相关.

admin2014-11-26  26

问题     (Ⅰ)设α1,α2,…,αn为n个n维线性无关的向量,且β与α1,α2,…,αn正交.证明:β=0;    (Ⅱ)设α1,α2,…,αn-1为n一1个n维线性无关的向量,α1,α2,…,αn-1与非零向量β1,β2正交,证明:β1,β2线性相关.

选项

答案(Ⅰ)令[*] 因为α1,α2,…,αn线性无关,所以r(A)=n.又因为α1,α2,…,αn与β正交,所以Aβ=0,从而r(A)+r(β)≤n,注意到r(A)=n,于是r(β)=0,即β为零向量. (Ⅱ)方法一:令[*] B=(β1,β2),因为α1,α2,…,αn-1线性无关,所以r(A)=n一1.又因为α1,α2,…,αn-1与β1,β2正交,所以AB=0,从而r(A)+r(B)≤n,注意到r(A)=n一1,所以r(B)≤1,即β1,β2线性相关. 方法二:令[*] 因为α1,α2,…,αn-1线性无关,所以r(A)=n一1.因为α1,α2,…,αn-1与β1,β2正交,所以β1,β2为方程组AX=0的两个解,而方程组AX=0的基础解系含有一个线性无关的解向量,所以β1,β2线性相关.

解析
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