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数学
题目

设 A 为 n 阶矩阵, R(A) = r A. 必有 r 个行向量线性无关B. 任意一个行向量都可由其余行向量线性表示C. 任意 r 个行向量都构成极大线性无关组D. 任意 r 个行向量线性无关

设 A 为 n 阶矩阵, $R(A) = r < n$, 则在 A 的 n 个行向量中()

A. 必有 r 个行向量线性无关

B. 任意一个行向量都可由其余行向量线性表示

C. 任意 r 个行向量都构成极大线性无关组

D. 任意 r 个行向量线性无关

题目解答

答案

A. 必有 r 个行向量线性无关

解析

考查要点:本题主要考查矩阵秩的定义及其对行向量线性相关性的理解,重点在于明确极大线性无关组的存在性及性质。

解题核心思路:
矩阵的秩是其行向量组的极大线性无关组所含向量的个数。根据秩的定义,必然存在r个线性无关的行向量,且其余行向量均可由它们线性表示。需注意选项中涉及“任意性”的表述可能存在陷阱,需结合极大线性无关组的性质逐一排除错误选项。

破题关键点:

  1. 极大线性无关组的存在性:秩为r意味着存在r个线性无关的行向量。
  2. 极大线性无关组的唯一性:不同极大线性无关组的个数相同,但具体构成可能不同。
  3. “任意性”表述的陷阱:如“任意r个行向量”可能包含线性相关的组合,需谨慎判断。

选项分析:

A. 必有r个行向量线性无关
根据秩的定义,矩阵A的秩为r,说明其行向量组中存在一个包含r个线性无关的向量的极大线性无关组。因此该选项正确。

B. 任意一个行向量都可由其余行向量线性表示
若某个行向量属于极大线性无关组,则它不能被组内其他向量(更不能被组外向量)线性表示。例如,若极大线性无关组为$\alpha_1, \alpha_2, \dots, \alpha_r$,则$\alpha_1$无法由$\alpha_2, \dots, \alpha_r$及其它行向量表示。因此该选项错误。

C. 任意r个行向量都构成极大线性无关组
若选取的r个行向量本身线性相关(如包含重复向量),则无法构成极大线性无关组。因此该选项错误。

D. 任意r个行向量线性无关
同理,若选取的r个行向量中存在线性相关的情况(如包含全零向量或重复向量),则该选项不成立。因此该选项错误。

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