在线性空间V中给出两个有限向量组:
1.a1,a2,…,at,;
2.b1,b2:,…,bs.
若向量组1线性无关,并且向量组1可由向量组2线性表示,则t<=s,而且适当调整{b1,b2:,…,bs.}次序,使得用a1,a2,…,at替换b1,b2:,…,bs.得的向量组后,所得到的向量与向量组2等价,此即替换定理。
(其中a1,a2,at, b1,b2:,bs中的数字1、2 以及字母t、s为下角标)
可由向量组
线性表示,则m簇t,并且可从
与向量组(2)等价。
上述定理通常称为替换定理。
设向量组(2)的极大无关组为
显然r≤t,由于(1)可由(2)线性表示,故(4)也是
的一个极大无关组,又因
线性无关,故m≤r,又r≤t,从而m≤t。
因(5)的秩为r,显然m≤r,适当选择
由于(4),(7)均为(5)的极大无关组,故(4)与(7)等价,故(7)是(2)的极大无关组,从(2)中
之外选取
显然,
(8)和
(2)等价。
由题设
若m>t,则
必有非零解
下证第二部分,设向量组(2)的秩为r,不防设