線性代數證明題

2023-06-05 04:00:08 字數 4192 閱讀 9561

1樓:匿名使用者

證: 設 m0a+m1aa+m2a^2a+……m(k-1)a^(k-1)a=0 (1)

用a^(k-1)左乘等式兩邊。

m0a^(k-1)a+m1a^ka+m2a^(k+1)a+……m(k-1)a^(2k-2)a=0

因為a^ka=0,故得 m0a^(k-1)a=0.

又因為 a^(k-1)a≠0, 所以 m0=0.

1)式變為 m1aa+m2a^2a+……m(k-1)a^(k-1)a=0 (2)

再用a^(k-2)左乘(2)式兩邊,由a^ka=0, 同樣得 m1a^(k-1)a=0.

再由 a^(k-1)a≠0, 知 m1=0.

所以有 m2a^2a+……m(n-1)a^(k-1)a=0 (3)

如此下去, 得 m0=m1=m2=..m(k-1)=0.

所以 a,aa,a^2a,……a^(k-1)a 線性無關。

2樓:匿名使用者

設(x1 x2 ··xn),(y1 y2···yn)為兩非零向量先證充分性:證: 必要性。 設 a1,a2 線性相關, 則存在不全為0的數 k1,k2 使。

3樓:匿名使用者

證明:(1) 因為 ab=aa+bb

所以 (a-be)(b-ae)=ab-aa-bb+abe=abe因為ab≠0, 所以 a-be,b-ae 都可逆。

且 (a-be)^-1 = 1/ab)(b-ae)(b-ae)^-1 = 1/ab)(a-be)(2) 由ab=aa+bb

得 a(b-ae)=bb

所以由b≠0, b可逆 即得知a可逆。

同理, a可逆時可得b可逆。

3)由(1)(a-be)^-1 = 1/ab)(b-ae)所以 (a-be)[(1/ab)(b-ae)]=1/ab)(b-ae)](a-be)

所以 (a-be)(b-ae)=(b-ae)(a-be)得 ab-aa-bb+abe=ba-aa-bb+abe所以 ab=ba.

4樓:亂答一氣

ab=aa+bb

兩邊左乘a^(-1)得。

b=a+ba^(-1)b

b-ae=ba^(-1)b (1)

兩邊右乘b^(-1)得。

a=aab^(-1)+b

a-be=aab^(-1) (2)

1)×(2)得。

a-be)(b-ae)=aab^(-1) *ba^(-1)b=ab即(a-be)(b-ae)/(ab)=1

所以a-be和b-ae都可逆。

且a-be逆是(b-ae)/(ab),b-ae逆是(a-be)/(ab),若a可逆,兩邊左乘a^(-1)得。

b=a+ba^(-1)b

e-ba^(-1)]b /a=e

因此b可逆,且b的逆是[e-ba^(-1)]/a同理可證。若b可逆,兩邊左乘b^(-1)得。

a=aab^(-1)+b

a[e-ab^(-1)] b=e

因此a可逆,且a的逆是[e-ab^(-1)] bab=aa+bb

兩邊同乘a^(-1)

b=a+ba^(-1)b

兩邊右乘aba=aa+ba^(-1)ba

這個地方做不出來了。

5樓:匿名使用者

當理解了向量和矩陣的關係之後,你就會發覺線性代數還是挺簡單的。

向量其實就是矩陣,只不過其中一個長度是1而已。常數其實也是一個矩陣,只不過它是一乘一的而已。向量可以組合變成矩陣。

下面我們來做題吧。

我們讓alpha1和alpha2和alpha3組成矩陣a=(alpha1,alpha2,alpha3)。那麼我們就可以藉助a來討論我們的問題了。

線性表示的問題可以表述為ax=beta,為什麼呢,你把向量看成是元素,那麼ax=beta就是(alpha1,alpha2,alpha3)*(x1,x2,x3)^t=beta,點乘知不知道?這個形式就是點乘的形式了:alpha1*x1+alpha2*x2+alpha3*x3=beta,這就是線性表示的定義呀。

下面我們的線性表示問題就是求矩陣方程解的情況問題了。(為什麼?因為方程有唯一解就是對應可以唯一線性表示呀,解就是線性表示的係數呀)。

那麼由方程的解的理論,這應該在前面幾章著重**了吧,這裡我預設你會了。

這裡有個重要關係:

滿秩就是可逆就是行列式非零就是有唯一解,這四者完全等價!!!

那麼求唯一的線性表示方法不就是求行列式|a|非零嗎!!!

問題就轉化為求行列式的問題了,但願你行列式基礎還行。

同理,不唯一線性表示也就意味著行列式為零且r(a)=r(a,beta)。無解就是行列式為零且r(a)不等於r(a,beta)。

6樓:閒庭信步

第1題的證明是錯誤的,你是在預設a1,a2,a3線性無關的前提下,才能令。

k1+k2=0

k2+k3=0

k3=0但a1,a2,a3線性無關正是我們要證明的。

第二題的第一問的解答是正確的。

第2題的第2問的結論是否定的。

事實上,若am可由a1,..am-1線性表示,而b又可由a1,..am-1,am線性表示,那麼把am用a1,..

am-1的表示式代入b用a1,..am-1,am的表示式就可得出b可用a1,..am-1線性表示,這與題設是矛盾的。

故am不能用a1,..am-1線性表示。

7樓:匿名使用者

證明 由於α1,α2,..m是齊次線性方程組ax=0的基礎解系,故α1,α2,..m線性無關,反證法,假設α1+β,2+β.

m+β,線性相關,則存在不全為零的數k1,k2,..km,k使得。

k1(α1+β)k2(α2+β)km (αm+β)kβ=0

k1α1+ k2α2+…+kmαm+(k1+ k2+…+km+k)β=0

顯然k1+ k2+…+km+k≠0,否則k1α1+ k2α2+…+kmαm=0,這與α1,α2,..m線性無關矛盾,將上式兩邊同時左乘a得。

a(k1α1+ k2α2+…+kmαm+(k1+ k2+…+km+k)β)0

k1+ k2+…+km+k)aβ=0

由k1+ k2+…+km+k≠0得aβ=0,又aβ=b,b=0,矛盾。

8樓:匿名使用者

【分析】

1、證明矩陣a是正定矩陣,首先證明a是對稱矩陣 !!

2、正定的條件有若干,選擇其一即可。

證明】充分性:

btab)t = btab,是對稱矩陣。

當x≠0時,r(b)=n,所以bx≠0,又因為a是正定矩陣, 根據正定定義。

二次型xt(btab)x = bx)ta(bx) >0所以btab正定。

必要性:因為矩陣a,矩陣btab正定,所以二次型xt(btab)x = bx)ta(bx) >0

即當x≠0時,bx≠0,那麼r(b)=n

newmanhero 2023年6月14日17:33:51

9樓:匿名使用者

條件是a^ta=i,而a^t-a=-a+a^t,等式左邊加上a^ta-i,右邊加上i-a^ta,得(a-i)^t(a+i)=-a+i)^t(a-i)。

由於a-i可逆,等式兩邊左乘(a-i)^(t),右乘(a-i)^(1),a+i)(a-i)^(1)=-a-i)^(t)(a+i)^t,即b=-b^t。於是b是反對稱陣。

10樓:匿名使用者

知識點:

1.(ab)^t=b^ta^t

2.(a^t)^-1=(a^-1)^t

是正交矩陣, 則a^t=a^-1

4.若ab=ba且a可逆, 則 a^-1b=ba^-1證明: b^t=[(a+i)(a-i)^-1]^t= (a-i)^-1^t(a+i)^t --知識點1= (a-i)^t^-1(a+i)^t --知識點2= (a^t-i^t)^-1(a^t+i^t)= a^-1-i)^-1(a^-1+i) -知識點3= (a^-1-i)^-1(a^-1a)(a^-1+i)= i-a)^-1(i+a)

(a-i)^-1(a+i)

(a+i)(a-i)^-1 --知識點4= -b.

所以b是反對稱矩陣。

11樓:匿名使用者

樓上的做法必須假設b可逆才成立,而本題只說b是方陣,未必可逆。正確的做法如下,利用一個定理:當a,b是方陣時,ab=e <=ba=e。

證:b=e+ab =>b-ab=e =>e-a)b=e =>b(e-a)=e =>b-ba=e =>b=e+ba,與b=e+ab相減可知ab=ba。

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1 因為 e ab e ab e abab 0,所以r e ab r e ab n,但r e ab r e ab r e ab e ab r 2e n,所以r e ab r e ab n 2 只須證明atax 0與ax 0同解即可 顯然ax 0解是atax 0的解,反之,設y ax,則yty xta...

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