设n阶矩阵A,B乘积可交换,ξ1,…,ξr1和η1,…,ηr2分别是方程组Ax=0与Bx=0的一个基础解系,且对于n阶矩阵C,D,满足r(CA+DB)=n.证明: ξ1,…,ξr1,η1,…,ηr2是方程组ABx=0的一个基础解系.

admin2021-07-27  38

问题 设n阶矩阵A,B乘积可交换,ξ1,…,ξr1和η1,…,ηr2分别是方程组Ax=0与Bx=0的一个基础解系,且对于n阶矩阵C,D,满足r(CA+DB)=n.证明:
ξ1,…,ξr1,η1,…,ηr2是方程组ABx=0的一个基础解系.

选项

答案显然ABηi=0,i=1,2,…,r2,又AB=BA,所以ABξi=0,i=1,2,…,r1,故ξ1,…,ξr1,η1,…,ηr1是方程组ABx=0的r1+r2个线性无关的解向量.又r(AB)≥r(A)+r(B)-n=(n-r1)+(n-r2)-n=n-(r1+r2),所以ABx=0的基础解系中至多有n-[n-(r1+r2)]=r1+r2个解向量,从而ξ1,…,ξr1,η1,…,ηr1为ABx=0的一个基础解系.

解析
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