已知α1,α2及β1,β2均是3维线性无关向量组. (Ⅰ)若γ不能由α1,α2线性表出,证明α1,α2,γ线性无关. (Ⅱ)证明存在三维向量δ,δ不能由α1,α2线性表出,也不能由β1,β2线性表出.

admin2016-04-14  54

问题 已知α1,α2及β1,β2均是3维线性无关向量组.
(Ⅰ)若γ不能由α1,α2线性表出,证明α1,α2,γ线性无关.
(Ⅱ)证明存在三维向量δ,δ不能由α1,α2线性表出,也不能由β1,β2线性表出.

选项

答案(Ⅰ)设有数k1,k2,k3,使得 k1α1+k2α2+k3γ=0, 其中k3=0(若k3≠0,则[*](k1α1+k2α2),这和γ不能由α1,α2线性表出矛盾).则k1α1+k2α2=0.已知α1,α2线性无关,得k1=k2=0.故α1,α2,γ线性无关. (Ⅱ)α1,α2是2个3维向量,不可能表出所有3维向量,β1,β2也一样.若δ不能由α1,α2线性表出, 也不能由β1,β2线性表,则δ即为所求. 现设δ1不能由α1,α2线性表出,但可由β1,β2线性表示,设为δ1=x1β1+x2β2; 设δ2不能由β1,β2表出,但可由α1,α2线性表出,设δ2=y1α1+y2α2, 则向量δ=δ12既不能由α1,α2线性表出,也不能由β1,β2线性表出,向量δ即为所求. 因若δ=δ12=k1α1+k2α2, 则δ1=δ-δ2=(k1一y11+(k2一y22,这和δ1不能由α1,α2线性表出矛盾. (或δ2=δ+δ2(k1一x11+(k2—x22,这和δ2不能由β1,β2线性表出矛盾)

解析
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