题目
下面向量集合哪个不构成向量空间?A. V=x=(x_{1),x_(2),...,x_(n))^T|x_(1),x_(2),...,x_(n)in R}B. V=x=(x_{1),...,x_(n-1),0)^T|x_(1),...,x_(n-1)in R}C. V=x=(0,x_{2),...,x_(n))^T|x_(2),...,x_(n)in R}D. V=x=(1,x_{2),...,x_(n))^T|x_(2),...,x_(n)in R}
下面向量集合哪个不构成向量空间?
A. $V=\{x=(x_{1},x_{2},\cdots,x_{n})^{T}|x_{1},x_{2},\cdots,x_{n}\in R\}$
B. $V=\{x=(x_{1},\cdots,x_{n-1},0)^{T}|x_{1},\cdots,x_{n-1}\in R\}$
C. $V=\{x=(0,x_{2},\cdots,x_{n})^{T}|x_{2},\cdots,x_{n}\in R\}$
D. $V=\{x=(1,x_{2},\cdots,x_{n})^{T}|x_{2},\cdots,x_{n}\in R\}$
题目解答
答案
D. $V=\{x=(1,x_{2},\cdots,x_{n})^{T}|x_{2},\cdots,x_{n}\in R\}$
解析
考查要点:判断给定集合是否为向量空间,需验证是否满足加法封闭性和标量乘法封闭性。
解题核心思路:
- 加法封闭性:任意两个向量相加后仍属于集合。
- 标量乘法封闭性:任意向量与标量相乘后仍属于集合。
破题关键点:
- 选项D中向量的第一个分量固定为1,导致加法和标量乘法均不封闭。例如,两个向量相加后第一个分量变为2,标量乘法后第一个分量可能不为1。
选项分析
选项A
集合$V$是全体$n$维实向量,显然构成向量空间。
选项B
集合$V$中向量形式为$(x_1, \cdots, x_{n-1}, 0)^T$:
- 加法封闭:任意两向量相加,最后一个分量为$0+0=0$。
- 标量乘法封闭:标量乘后最后一个分量仍为$0$。
因此构成向量空间。
选项C
集合$V$中向量形式为$(0, x_2, \cdots, x_n)^T$:
- 加法封闭:第一个分量为$0+0=0$,其余分量相加。
- 标量乘法封闭:第一个分量为$0 \cdot k=0$,其余分量任意。
因此构成向量空间。
选项D
集合$V$中向量形式为$(1, x_2, \cdots, x_n)^T$:
- 加法不封闭:例如,向量$(1,0,\cdots,0)$与$(1,0,\cdots,0)$相加得$(2,0,\cdots,0)$,第一个分量变为2,不属于$V$。
- 标量乘法不封闭:例如,向量$(1,0,\cdots,0)$乘以标量$2$得$(2,0,\cdots,0)$,第一个分量不为1,不属于$V$。
因此不构成向量空间。