设η为非齐次线性方程组Ax=b的一个解,
ξ1,ξ2,…,ξr是其导出组Ax=0的一个基础解系.证明η,ξ1,ξ2,
…,ξ1线性无关•
[证明]证一:因为ξ1,ξ2,…,ξr是Ax=0的基础解系. 所以ξ1,ξ2,…,ξr线性无关. 若η,ξ1,ξ2,…,ξr线性相关, 则η必可由ξ1,ξ2,…,ξr线性表出, 从而η为Ax=0的解,这与η为Ax=b的解矛盾, 故η,ξ1,ξ2,…,ξr线性无关. 证二(反证法):若η,ξ1,ξ2,…,ξr线性相关,则存在不全为零的 数 ι,k1,k2,…,kr使ιη+k1ξ1+k2ξ2+…+krξr=0. 若ι≠0,则η=-(k1/ι)ξ1-(k2/ι)ξ2-…-(kr/ι)ξr 即η可以由ξ1,ξ2,…,ξr线性表出,由此可得 η为Ax=0的解,与已知矛盾,故ι=0. 从而k1,k2,…,kr不全为零,使k1ξ1+k2ξ2+…+krξr=0, 这表明ξ1,ξ2,…,ξr,线性相关,与ξ1,ξ2,…,ξr为Ax=0的基础 解系矛盾. 所以η,ξ1,ξ2,…,ξr线性无关.