Высшая математика для технических университетов. I. Линейная алгебра. Задорожный В.Н - 124 стр.

UptoLike

124 Глава 3. Линейные пространства
Отсюда следует, что ранг этой мат рицы равен трем, причем в екторы базиса
(13.22) представляют собой линейную комбинацию векторов базиса (13.8). Та-
ким образом, пространство L
2
является подпространством не только L
5
, но и L
3
.
В силу этого базисом суммы подпространств L
2
+ L
3
является базис простран-
ства L
3
, т.е. (13.8), а базисом их пересечения L
2
L
3
базис подпространства
L
2
, т.е. (13.22).
Размерность подпространства L
2
L
3
можно было найти также из формулы
(13.16). По скольку dim L
2
= 2, dim L
3
= 3, dim(L
2
+ L
3
) = 3, то dim(L
2
L
3
) =
2+33 = 2. Кроме того, базис подпространства L
2
L
3
можно найти из общего
решения объединенной системы (13.20) и (13.21) с матрицей
1 1 2 1 1
3 1 1 4 3
1 5 9 8 1
2 6 10 9 3
3 1 1 4 3
1 5 8 8 2
.
После известных уже элементарных преобразований ее можно записать в виде
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
1 0 0 3/4 5/4
0 1 0 7/4 7/4
0 0 1 0 1
,
который соответствует системе уравнений
x
1
+
3
4
x
4
+
5
4
x
5
= 0,
x
2
7
4
x
4
+
7
4
x
5
= 0,
x
3
+ x
5
= 0
с общим решением
~x =
x
1
x
2
x
3
x
4
x
5
=
3
4
x
4
5
4
x
5
7
4
x
4
7
4
x
5
x
5
x
4
x
5
.
Отсюда следует, что объединенная система однородных уравнений (13.20) и
(13.21) имеет ф ундаментальную систему решений
~e
4
=
3/4
7/4
0
1
0
, ~e
5
=
5/4
7/4
1
0
1
,
котора я и является базисом не только в L
2
(13.22), но и в L
2
L
3
.