Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ALGEBRA

.pdf
Скачиваний:
159
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
7.97 Mб
Скачать

2. Пусть k / {β1, β2, ..., βr} . Рассмотрим матрицы:

 

aβα1

aβα1

. . . aβα1

akα1

 

 

α1

 

α2

 

 

αr

 

α

 

 

 

2

a

2

. . . a

 

2

a

 

2

 

a

β

 

β

β

 

k

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

..

 

 

 

 

 

Ds =

 

 

 

 

 

 

. .

. .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

αr

 

αr

 

 

αr

 

αr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

β1

a

β2

. . . a

βr

a

k

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

s

 

 

s

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

β

a

β

. . . a

β

 

a

k

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

, s = 1, 2, . . . , m.

В

 

 

матрицах

 

Ds минор

r-го

порядка

Ds

1 2 . . . r

 

является базисным

минором

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 . . . r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

α

α . . . αr

матрицы A, который обозна-

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

1

β . . . β

 

 

 

 

 

 

 

 

2

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чим через D.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

First Prev Next

Last Go Back

Full Screen Close Quit

Покажем, что все определители матриц Ds, s = 1, 2, . . . , m, равны нулю.

Eсли s {α1, α2, . . . , αr} , то, в силу теоремы the:39, det(Ds) = 0, как определитель

матрицы, имеющей две одинаковые строки.

Eсли же s / {α1, α2, . . . , αr} , то det(Ds) = 0,

как минор (r + 1)-го порядка матрицы A

(rangA = r).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Покажем, что определители матриц Ds, s = 1, 2, . . . , m, равны нулю.

Eсли s {α1, α2, . . . , αr} , то, в силу теоремы 45, det(Ds) = 0, как определитель матри-

цы, имеющей две одинаковые строки. Eсли же s / {α1, α2, . . . , αr} , то

det(Ds) = 0,

как минор (r + 1)-го порядка матрицы A

(rangA = r).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Покажем, что определители матриц Ds, s = 1, 2, . . . , m, равны нулю.

Eсли s {α1, α2, . . . , αr} , то, в силу теоремы 45, det(Ds) = 0, как определитель

матрицы, имеющей две одинаковые строки.

Eсли же s / {α1, α2, . . . , αr} , то det(Ds) = 0,

как минор (r + 1)-го порядка матрицы A

(rangA = r).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Разложим det (Ds) по элементам последней строки:

det (Ds) =

= asβ1Asβ1 + asβ2Asβ2 + · · · + asβrAsβr + askAsk = 0,

где Ask = (−1)r+1+r+1Mks = D 6= 0,

так как D - базисный минор.

Тогда

ask = λβ1asβ1 + · · · + λβrasβr, s = 1, 2, . . . , m, As

где λβj = − Dβj , j = 1, 2, . . . , r.

(4.22)

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Заметим, что

Asβj = (−1)r+1+jMβsj, s = 1, 2, . . . , m,

не зависят от s, т.к. при вычислении Mβsj вы-

черкивается (r+1)-я строка, состоящая из элементов s строки матрицы A и столбец с номером j ( числа λβj зависят от элементов k-го

столбца матрицы A, но мы зафиксировали k-й столбец).

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Системе уравнений (4.22) соответствует одно уравнение в матричном виде, в котором k-й столбец равен линейной комбинации базисных столбцов

k = λβ1β1 + · · · + λβrβr.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Теорема 55. Eсли число столбцов матрицы больше ее ранга, то совокупность всех столбцов матрицы линейно зависима.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Доказательство. Пусть число столбцов матрицы больше ее ранга.

Тогда, один из не базисных столбцов равен линейной комбинации базисных столбцов (теорема 54 о базисном миноре).

По теореме 1, совокупность этих столбцов образует линейно зависимую подсистему столбцов. В силу теоремы 2, вся система столбцов линейно зависима.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Теорема 56. Определитель квадратной матрицы равен нулю тогда и только тогда, когда её столбцы линейно зависимы.

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]