设A是mxn矩阵,r(A)=m,证明,线性方程组Ax=b一定有解.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 09:17:49
设A是mxn矩阵,r(A)=m,证明,线性方程组Ax=b一定有解.

设A是mxn矩阵,r(A)=m,证明,线性方程组Ax=b一定有解.
设A是mxn矩阵,r(A)=m,证明,线性方程组Ax=b一定有解.

设A是mxn矩阵,r(A)=m,证明,线性方程组Ax=b一定有解.
非齐次方程组无解的情况是系数矩阵的秩与增广矩阵的秩不一样
而题中系数矩阵的秩m,方程组也只有m个,所以增广矩阵的秩不可能大于m,且增广矩阵的秩是大于系数矩阵的,所以增广矩阵的秩也为m,所以此非齐次方程组必有唯一解

r(A)=m意味着存在行列变换矩阵P,Q满足
A=P(E, 0) Q
其中E是mxm单位阵,0是mx(n-m)零矩阵
所以P(E,0)Q x=b
就是P(E,0) (Qx) =b
两边乘以P的逆P'得到
(E,0)(Qx) = P'b
把Qx分解成mx1和(n-m)x1两块矩阵
x1
x2
则上式等于x1 = P'b<...

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r(A)=m意味着存在行列变换矩阵P,Q满足
A=P(E, 0) Q
其中E是mxm单位阵,0是mx(n-m)零矩阵
所以P(E,0)Q x=b
就是P(E,0) (Qx) =b
两边乘以P的逆P'得到
(E,0)(Qx) = P'b
把Qx分解成mx1和(n-m)x1两块矩阵
x1
x2
则上式等于x1 = P'b
x2是任意常量
x = Q'(Qx), Q'是Q的逆
所以解求I出了,自然也存在了

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