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线性代数的题目设A为n×m矩阵,A的列向量组线性无关,证明存在列向量线性无关的矩阵B(下标n(n-m)

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/28 00:46:21
线性代数的题目设A为n×m矩阵,A的列向量组线性无关,证明存在列向量线性无关的矩阵B(下标n(n-m)
设A为n×m矩阵,A的列向量组线性无关,证明存在列向量线性无关的矩阵B(下标n(n-m),使得P=(A,B),且B‘A=0
应该要让P可逆.
设A为n×m矩阵,A的列向量组线性无关,证明存在列向量线性无关的矩阵B(下标n(n-m),使得P=(A,B)可逆,且B‘A=0.
证明:考虑齐次线性方程组A'x=0,系数矩阵A'的秩是m,方程组有n个未知量,所以它的基础解系有n-m个向量,设b1,b2,...,b(n-m)是一个基础解系,记矩阵B=(b1,b2,...,b(n-m)),则A'B=0,转置后是B'A=0.
再证明P可逆,考虑方程组Pz=0,设z=
(x)
(y)
,则Pz=Ax+By=0,所以A'(Pz)=A'(Ax+By)=(A'A)x+(A'B)y=(A'A)x=0,A'A是m阶方阵,秩为m,所以可逆,所以x=0.同理,B'(Pz)=B'(Ax+By)=(B'A)x+(B'B)y=(B'B)y=0,B'B是n-m阶方阵,秩为n-m,所以可逆,所以y=0.所以方程组Pz=0只有零解,所以P可逆.