будет положительно-определенной, если z и
линейно-независимы. Доказательство. Достаточно показать, что ранг матрицы
равен k. Мы можем записать
где
есть матрица размерности
все непоказанные элементы которой равны нулю. Нетрудно убедиться, что ранг А равен Т и что
есть единственное нетривиальное решение системы уравнений
. Поскольку
согласно нашему допущению линейно-независимы, существует матрица С размерности
такая, что
есть невырожденная матрица размерности
. Таким образом, ранг произведения АВ равен Т, но при этом заметим, что
имеет только Т ненулевых столбцов. Следовательно, ранг
должен быть равен k, что и доказывает лемму