线性代数的一个问题:已知矩阵A,AX=0,且A的列向量均线性无关,则X=0。这里X为什么等于0呢?

作者&投稿:柳乖 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
线性代数,这题,AX=0与BX=0没有非零的公共解,为什么两个向量组线性无关?~

因为两方程无非零公共解,所以AX=0的基础解系不是BX=0的解,即若AX₀=0,那么BX₀≠0,也就是说X₀不能被BX=0的基础解系线性表示(因为若X₀能被表示,则X₀为BX=0的解),这就说明,两基础解系线性无关

如果等式右边的0,指的是列向量,那么X是一个列向量
如果等式右边的0,指的是0矩阵(例如n×m阶矩阵),那么X是一个矩阵(行数等于A的列数,列数等于m)

这个结论是一个比较明显的结论,可以直接去用,不过证起来其实挺麻烦。
首先X=0是方程组的解,这个是显然的,下面来证X=0是唯一解
分三种情况:
1、若A为方阵,这个比较简单,由于列向量组线性无关,因此A可逆,两边同时左乘A逆,可得结论,方程组只有零解;
2、若A的列数大于行数,此时我们会发现这个列向量组中,向量个数是大于向量维数的,根据向量组的性质,这种向量组必线性相关,因此这种情况不会发生;
3、若A的行数大于列数,设列数为n,则行数大于n,此时的行向量组必线性相关,从行向量组中选取极大线性无关组,极大线性无关组的个数一定为n(因为矩阵的行秩与列秩相等),将极大线性无关组对应的方程留下,其余的方程删去,这样方程组就变成了第一种情形了。因此只有零解。

因A的列向量线性无关,故A的秩等于列向量的个数,即未知变量的个数,所以方程有惟一解,这个惟一解只能是零解。

这是线性无关的定义,如果向量线性无关,如果存在系数(这里是X的各个分量)使得他们的线性组合的和等于0,则系数等于0


线性代数问题
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线性代数问题
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线性代数中的问题?
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