若矩阵A,B分别为m行n列,k行n列矩阵,且已知他们行向量等价,那么怎么证明AX=0与BX=0同解啊?

问题描述:

若矩阵A,B分别为m行n列,k行n列矩阵,且已知他们行向量等价,那么怎么证明AX=0与BX=0同解啊?
1个回答 分类:综合 2014-10-25

问题解答:

我来补答
AX^T=0
的解空间即为A的行空间正交补空间(即,于A的行空间中所有向量都正交的向量构成的空间)
因为A,B的行向量等价,故A,B的行空间一样
故他们的正交补空间一样.
故AX^T=0与BX^T=0同解.
进而AX=0与BX=0同解.
再问: 可以用数学语言来证明吗?这种文字性的叙述,阅卷时不好得分 比如通过数学运算来证明,尽量不要文字
再答: 汗。。。 记V1={ala^T正交于所有的A的行向量}={ala^T正交于A的行空间中所有向量} V2={ala^T正交于所有的B的行向量}={ala^T正交于B的行空间中所有向量} 显然Ax=0的解空间为v1 Bx=0的解空间为v2 因为A,B的行向量组等价,故A,B的行空间相等,故V1=V2 故AX=0与BX=0的解空间相同。故AX=0与BX=0同解。 如果还要详细的话, 因为A,B的行向量等价,故存在C,有CA=B,(你用线性表示的方式很容易写) 任取a为Ax=0的解 则Aa=0,故CAa=C0,故Ba=0,故a为BX=0的解。 同理一样,故同解
再问: 嗯,这个解答很好!那反命题是否成立呢?即若AX=0与BX=0,通解,那么怎么证明A,B行向量等价?注意,A,B的行数目不等
再答: 汗。。。反过来,一样的,正交补的正交补就是自己啊 用第二种方法的话 AX=0与BX=0,同解 故 于 (A^T,B^T)^Tx=0 同解 因为解空间维数等于列数-系数矩阵的秩 故r((A^T,B^T)^T)=r(A) 故B的行向量组可以由A的行向量组线性表示 同理。故等价
 
 
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