证明 可逆矩阵A的各列线性无关
首先需证明一个定理:若A是可逆n×n矩阵,则对每一Rn中的b,方程Ax=b有唯一解x=A-¹b。
先证上述定理:取Rn中的任意一个b,Ax=b有解。
若以A-¹b代x,则Ax=A·(A-¹b)=Ib=b。
说明A-¹b是解(解得存在性)。
再证解得唯一性:若u是一个解,则Au=b,两边同时乘以A-¹,
即A-¹(Au)=Iu=u=A-¹b。所以u=A-¹b,且为唯一解。
以上是开头定理的证明。
根据上述定理知,当取Rn中任意一个b时,设b=0,
则x的唯一解A-¹b=A-¹ ·0 =0,
即对于A的各列的线性组合的权矩阵等于0,
x1·a1+x2·a2+······xp·ap=0,(a1,a2,ap为A矩阵的各列列向量)
x1=x2=······=xp=0;所以可逆矩阵各列线性无关。
有上述知:可逆n×n矩阵A的各列构成Rn的一组基
Rn中子空间H的一组基是H中的一个线性无关集,它生成H
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