题目
单选题(共30题,90.0分) 17.(3.0分) 若 向 量 组 alpha_(1)=(1,2,3)^T,alpha_(2)=(2,3,4)^T,alpha_(3)=(4,5,k)^T线性相关,则k的取值为().A. 6B. 7C. 5D. 4
单选题(共30题,90.0分) 17.(3.0分) 若 向 量 组 $\alpha_{1}=(1,2,3)^{T},\alpha_{2}=(2,3,4)^{T},\alpha_{3}=(4,5,k)^{T}$线性相关,则k的取值为().
A. 6
B. 7
C. 5
D. 4
题目解答
答案
A. 6
解析
本题考察向量组线性相关的判定方法,关键思路是:n个n维向量线性相关的充要条件是它们构成的矩阵的行列式等于0。
步骤1:构造矩阵并计算行列式
给定三个3维向量$\alpha_1=(1,2,3)^T,\alpha_2=(2,3,4)^T,\alpha_3=(4,5,k)^T$,将它们作为列向量构成矩阵$A$:
$A=\begin{pmatrix}1 & 2 & 4 \\2 & 3 & 5 \\3 & 4 & k\end{pmatrix}$
向量组线性相关等价于$\det(A)=0$,计算行列式:
$\det(A)=\begin{vmatrix}1 & 2 & 4 \\2 & 3 & 5 \\3 & 4 & k\end{vmatrix}$
步骤2:展开行列式
按第一行展开:
$\det(A)=1\cdot\begin{vmatrix}3 & 5 \\ 4 & k\end{vmatrix} - 2\cdot\begin{vmatrix}2 & 5 \\ 3 & k\end{vmatrix} + 4\cdot\begin{vmatrix}2 & 3 \\ 3 & 4\end{vmatrix}$
计算各二阶行列式:
- $\begin{vmatrix}3 & 5 \\ 4 & k\end{vmatrix}=3k - 20$
- $\begin{vmatrix}2 & 5 \\ 3 & k\end{vmatrix}=2k - 15$
- $\begin{vmatrix}2 & 3 \\ 3 & 4\end{vmatrix}=8 - 9=-1$
步骤3:化简并解方程
代入得:
$\det(A)=1\cdot(3k - 20) - 2\cdot(2k - 15) + 4\cdot(-1)$
$=3k - 20 - 4k + 30 - 4 = -k + 6$
令$\det(A)=0$,解得$k=6$。