User x1,x2,x3都是AX=B的解,怎样证明它们是AX=B的解集的极大无关组
时间: 2024-04-03 16:37:15 浏览: 164
要证明x1, x2, x3是AX=B的解集的极大无关组,需要满足以下两个条件:
1. x1, x2, x3是AX=B的解集的无关组,即它们线性无关。
2. x1, x2, x3是AX=B的解集的极大组,即不能再加入其他的解使得它们依然线性无关。
首先证明x1, x2, x3是线性无关的。假设存在不全为0的常数c1, c2, c3,使得c1x1 + c2x2 + c3x3 = 0,那么有:
A(c1x1 + c2x2 + c3x3) = Ac1x1 + Ac2x2 + Ac3x3 = 0
由于x1, x2, x3都是AX=B的解,所以有:
AX1 = B, AX2 = B, AX3 = B
将上述三个等式代入上式,得到:
A(c1X1 + c2X2 + c3X3) = A(c1X1) + A(c2X2) + A(c3X3) = c1AX1 + c2AX2 + c3AX3 = c1B + c2B + c3B = (c1 + c2 + c3)B
由于c1, c2, c3不全为0,所以c1 + c2 + c3也不为0,那么(c1 + c2 + c3)B就不为0,这与AX=B矛盾,因此假设不成立,x1, x2, x3是线性无关的。
接下来证明x1, x2, x3是极大组。假设存在另一个解x4,使得x1, x2, x3, x4是AX=B的解集的无关组,那么x4不能表示为x1, x2, x3的线性组合,即x4不属于x1, x2, x3张成的空间。但是,由于x1, x2, x3都是AX=B的解,所以它们张成的空间包含了所有的AX=B的解,因此x4不能是AX=B的解,与假设矛盾。因此x1, x2, x3是AX=B的解集的极大无关组。
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