题目
若A为n×m矩阵,且 R ( A ) = 3 < min ( n , m ),则齐次线性方程组 Ax = 0 的基础解系中含解向量的个数为 ___.
若A为n×m矩阵,且 R ( A ) = 3 < min { n , m },则齐次线性方程组 Ax = 0 的基础解系中含解向量的个数为 ___.
题目解答
答案
因为R ( A ) = 3 < min { n , m },那么A非满秩,有无穷多解,Ax = 0 的基础解系中含解向量的个数为其未知变量的个数减去A的秩,即m-3,所以本题正确答案为m-3。
解析
步骤 1:理解矩阵秩的含义
矩阵A的秩R(A)表示矩阵A的行空间或列空间的维度,即矩阵A的线性无关的行或列的最大数量。这里R(A) = 3,表示矩阵A的行空间或列空间的维度为3。
步骤 2:理解齐次线性方程组的解空间
齐次线性方程组Ax = 0的解空间是矩阵A的零空间,即所有满足Ax = 0的向量x的集合。解空间的维度等于未知数的个数m减去矩阵A的秩R(A)。
步骤 3:计算基础解系中解向量的个数
根据步骤2,齐次线性方程组Ax = 0的基础解系中含解向量的个数为未知数的个数m减去矩阵A的秩R(A),即m - R(A)。由于R(A) = 3,所以基础解系中含解向量的个数为m - 3。
矩阵A的秩R(A)表示矩阵A的行空间或列空间的维度,即矩阵A的线性无关的行或列的最大数量。这里R(A) = 3,表示矩阵A的行空间或列空间的维度为3。
步骤 2:理解齐次线性方程组的解空间
齐次线性方程组Ax = 0的解空间是矩阵A的零空间,即所有满足Ax = 0的向量x的集合。解空间的维度等于未知数的个数m减去矩阵A的秩R(A)。
步骤 3:计算基础解系中解向量的个数
根据步骤2,齐次线性方程组Ax = 0的基础解系中含解向量的个数为未知数的个数m减去矩阵A的秩R(A),即m - R(A)。由于R(A) = 3,所以基础解系中含解向量的个数为m - 3。