设向量组α1,α2,…,αs可由向量组β1,β2,…,βt线性表出,证明:
(1)r(α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt)=r(β1,β2,…,βt);
(2)如果r(α1,α2,…,αs)=r(β1,β2,…,βt)则β1,β2,…,βt也可由α1,α2,…,αs线性表出,从而{α1,α2,…,αs}≅{β1,β2,…,βt}.
证明:(1)由于向量组α1,α2,…,αs可由向量组β1,β2,…,βt线性表出,故向量组α1, α2,…,αs,β1,β2,…,βt可由向量组β1,β2,…,βt线性表出;而向量组β1,β2,…,βt显然可由α1α2,…,αs,β1,β2,…,βt线性表出,故{α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt}≅{β1,β2,…,βt},因此r(α1α2,…,αs,β1,β2,…,βt)=r(β1),β2),…,βt)). (2)设r(α1,α2,…,α)=r(β1,β2,…,βt)=r,不妨设α1,α2,…,αr为向量组α1,α2,…,αs 的一个极大无关组,又由(1)的结论知 r(α1,α2,…,αs)=r(β1,β2,…,βt)=r(α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt). 因此α1,α2,…,αr也是向量组α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt的一个极大无关组,从而β1,β2,…,βt 可由α1,α2,…,αr线性表出,因而β1,β2,…,βt可由α1,α2,…,αs线性表出.因此原命题成立.