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一个线性代数证明题 谢谢

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一个线性代数证明题 谢谢

设A为n阶方阵,A*为A的伴随矩阵,且A11≠0,证明:
方程组Ax=b(b≠0)有无穷多解的充要条件是b为A*x=0的解
证明充分性:
因为 b是A*x=0的解,即A*x=0有非零解
所以 r(A*)<n,又 A11≠0 所以r(A*)=1,r(A)=n-1
同时由 A*A=∣A∣E=0, A*b=0
令A=(a1,a2,……an),则a1,a2,……an是A*x=0的解
因为A11≠0,所以a2,……an线性无关
所以a2,……an是方程组A*x=0的基础解系
b可a2,……an线性表示,即b可由a1,a2,……an线性表示
因为Ax=b有解,又r(A)=n-1,所以Ax=b有无穷多解
这证明过程我从第2步就没看懂!!请说明一下 十分感谢!!!

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  • 2006-09-20 20:01:13
      命题1。A为n阶方阵,则
    A可逆《==》r(A)=n《==》Ax=0有非零解
    命题2。A为n阶方阵,则
    A可逆《==》A*可逆
    命题3。A,B为n阶方阵,AB=0
    则r(A)+r(B)≤n,
    证明充分性:
    1。因为 b是A*x=0的解,即A*x=0有非零解(命题1。
      ) ==》A*不可逆 ==>r(A*)r(A)r(A)=n-1 (这是r(A)的定义) 3。A*A=∣A∣E=0==》 r(A*)+r(A)≤n, ==》r(A*)≤1,而A*≠0(A11≠0 ) ==》r(A*)=1。 4。0=A*A=(A*a1,A*a2,……,A*an) ==》A*a1=A*a2=……=A*an=0 又因为A11≠0, ==》R(a2,……,an)=n-1(这是r(a2,……,an)的定义) 所以a2,……an线性无关。
       ==》又因为A*x=0的解空间的维数= =n-r(A*)=n-1 ==》a2,……an是方程组A*x=0的基础解系 ==》b=λ2a2+……+λnan= =(a1,a2,……,an)(0,λ2,……,λn)^t= =A(0,λ2,……,λn)^t 5。
      又r(A)=n-1==》Ax=0有无穷多解 ==》Ax=b有无穷多解。 而必要条件显然。 。

    1***

    2006-09-20 20:01:13

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