题目
1【单选题】 设A=}2&3&46&t&24&6&3[2 3 4],若秩r(A+B)=2,则t的值为()A. 5B. 7C. 9D. 4
1【单选题】 设$A=\begin{bmatrix}2&3&4\\6&t&2\\4&6&3\end{bmatrix}$,$B=\begin{bmatrix}1\\3\\0\end{bmatrix}[2\quad3\quad4]$,若秩$r(A+B)=2$,则t的值为()
A. 5
B. 7
C. 9
D. 4
题目解答
答案
C. 9
解析
本题主要考查矩阵的秩的相关知识,具体涉及矩阵加法、矩阵乘法(外积)以及矩阵秩的性质。。
步骤1:计算矩阵$A+B$
首先,矩阵$B$是列向量$\begin{bmatrix}1\\3\\0\end{bmatrix}$与行向量$[2\quad3\quad4]$的外积(秩1矩阵),计算得:
$B=\begin{bmatrix}1\times2&1\times3&1\times4\\3\times2&3\times3&3\times4\\0\times2&0\times3&0\times4\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}2&3&4\\6&9&12\\0&0&0\end{bmatrix}$
已知矩阵$A=\begin{bmatrix}2&3&4\\6&t&2\\4&6&3\end{bmatrix}$,则$A+B$为对应元素相加:
$A+B=\begin{bmatrix}2+2&3+3&4+4\\6+6&t+9&2+12\\4+0&6+0&3+0\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}4&6&8\\12&t+9&14\\4&6&3\end{bmatrix}$
步骤2分析$\text{r}(A+B)=2$的条件
矩阵的秩为2,意味着其行向量组线性相关,且存在二阶非零子式。对$A+B$作初等行变换(不改变秩):
- 第1=R3(第一行与第三行相同),故$R1-R3=0$,得到:
$\begin{bmatrix}4&6&8\\12&t+9&14\\0&0&0\end{bmatrix}$ - 第二行向量$R2$需与$R1$线性相关,即存在$k$使$R2=kR1$。对比第二行与$kR1$:
$12=4k\Rightarrow k=3$,则$t+9=6k=18\Rightarrow t=9$。
验证
当\\(,$A+B=\begin{bmatrix}4&6&8\\12&18&14\\0&0&0\end{bmatrix}$,二阶子式$\begin{vmatrix}4&6\\12&18\end{vmatrix}=0$,但存在非零子式,且非零子式最高阶为2,故秩为2,符合条件。