题目
由 n 个方程构成的 n 元齐次线性方程组,当其系数行列式等于 0 时,则该齐次线性方程组有非零解.()(答题格式:写“对”或者“错”)A 对B 错
由 $n$ 个方程构成的 $n$ 元齐次线性方程组,当其系数行列式等于 0 时,则该齐次线性方程组有非零解.()(答题格式:写“对”或者“错”) A 对 B 错
题目解答
答案
对
解析
考查要点:本题主要考查齐次线性方程组解的存在性条件,特别是系数行列式与解的关系。
解题核心思路:
对于$n$元齐次线性方程组,当系数行列式$\neq 0$时,方程组仅有零解;当系数行列式$=0$时,方程组必存在非零解。这是由克拉默法则和矩阵秩的性质直接推导出的结论。
破题关键点:
- 系数行列式为零意味着系数矩阵的秩小于$n$,方程组中存在自由变量,从而解空间维度至少为1,必然存在非零解。
齐次线性方程组的一般形式为:
$\begin{cases}a_{11}x_1 + a_{12}x_2 + \cdots + a_{1n}x_n = 0 \\a_{21}x_1 + a_{22}x_2 + \cdots + a_{2n}x_n = 0 \\\vdots \\a_{n1}x_1 + a_{n2}x_2 + \cdots + a_{nn}x_n = 0\end{cases}$
关键结论:
- 行列式非零($\det(A) \neq 0$)时,方程组仅有零解(唯一解)。
- 行列式为零($\det(A) = 0$)时,方程组的系数矩阵$A$的秩$r < n$,此时解空间是至少一维的,即存在非零解。
逻辑推导:
- 若$\det(A) = 0$,则矩阵$A$不可逆,方程组对应的增广矩阵秩与系数矩阵秩相等(均为$r$),但$r < n$,因此解空间维度为$n - r \geq 1$,必然存在非零解。