№1. Что значит, что ранг системы векторов
равен
? Это означает, что с точностью до перенумерации вектора
линейно независимы и через них выражаются все остальные
. Ясно, что ранг системы векторов
не может быть больше
, поскольку через вектора
все выражается. Пусть ранг системы меньше
, тогда любые
векторов линейно зависимы, в частности, зависимы ветора системы
. Если
выражается через остальные, то мы получаем противоречие с условием. Значит, коэффициент в линейной комбинации при
равен 0. Но это означает зависимость векторов
--- противоречие с предположением об их линейной независимости.
По-моему, строже некуда...
Вторую задачу попробуйте сделать сами.
Вообще, эта тема излагается в любом учебнике по алгебре, см., например, Винберг "Курс алгебра", или Кострикин "Алгебра", т.1.