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简答题

设A是n×m矩阵,B是m×n矩阵,E是n阶单位矩阵.若AB=E,证明:B的列向量组线性无关.

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答案:

解析:

首先,由于AB=E,我们知道A和B的乘积是单位矩阵E。要证明B的列向量组线性无关,我们可以按照以下步骤逐步推导:

  1. 证明B列满秩,即r(B)=n。因为B是m×n矩阵,其秩最大为n。
  2. 根据矩阵乘积的性质,AB=E意味着B中的每一列都是A的行空间的元素。而A的行空间是一组基,因此B的列向量组在A的行空间下是线性无关的。换句话说,如果B的列向量组线性相关,那么存在某个非零向量x,使得Bx=0。但由AB=E可知,这样的x必须满足Ax=0且x≠0,这与单位矩阵的性质矛盾。因此,假设不成立,B的列向量组线性无关。

综上所述,我们证明了B的列向量组线性无关。

创作类型:
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