设n维向量组 alpha_1, alpha_2, ldots, alpha_m 线性无关,则( )。A. 对任意 k (k B. 对任意 k (k C. 对任意向量 beta in mathbb(R)^n,向量组 alpha_1, alpha_2, ldots, alpha_m,beta 线性无关D. 对任意常数 k_1, k_2, ldots, k_m,有 k_1 alpha_1 + k_2 alpha_2 + ldots + k_m alpha_m = 0
A. 对任意 $k (k < m)$ 个向量,向量组 $\alpha_{r1}, \alpha_{r2}, \ldots, \alpha_{rk}$ 线性相关
B. 对任意 $k (k < m)$ 个向量,向量组 $\alpha_{r1}, \alpha_{r2}, \ldots, \alpha_{rk}$ 线性无关
C. 对任意向量 $\beta \in \mathbb{R}^n$,向量组 $\alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_m$,$\beta$ 线性无关
D. 对任意常数 $k_1, k_2, \ldots, k_m$,有 $k_1 \alpha_1 + k_2 \alpha_2 + \ldots + k_m \alpha_m = 0$
题目解答
答案
解析
本题考查向量组线性无关的性质。解题的关键在于理解线性无关的定义,并依据此定义对每个选项进行分析判断。
选项A分析
根据线性无关的性质,若一个向量组线性无关,那么它的任意部分组也线性无关。已知向量组$\alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_m$线性无关,对于任意$k (k \lt m)$个向量组成的向量组$\alpha_{r1}, \alpha_{r2}, \ldots, \alpha_{rk}$,它是原向量组的部分组,所以应该线性无关,而不是线性相关。故选项A错误。
选项B分析
因为向量组$\alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_m$线性无关,根据线性无关向量组的部分组仍线性无关这一性质,对于任意$k (k \lt m)$个向量所构成的向量组$\alpha_{r1}, \alpha_{r2}, \ldots, \alpha_{rk}$,必然线性无关。所以选项B正确。
选项C分析
当$\beta$可以由向量组$\alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_m$线性表示时,向量组$\alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_m$,$\beta$就线性相关。例如,若$\beta = \alpha_1 + \alpha_2 + \cdots + \alpha_m$,那么存在不全为零的数$1,1,\cdots,1,-1$,使得$1\cdot\alpha_1 + 1\cdot\alpha_2 + \cdots + 1\cdot\alpha_m + (-1)\cdot\beta = 0$,满足线性相关的定义。所以并不是对任意向量$\beta \in \mathbb{R}^n$,向量组$\alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_m$,$\beta$都线性无关,选项C错误。
选项D分析
根据向量组线性无关的定义,对于向量组$\alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_m$线性无关,只有当$k_1 = k_2 = \cdots = k_m = 0$时,才有$k_1 \alpha_1 + k_2 \alpha_2 + \ldots + k_m \alpha_m = 0$,而不是对任意常数$k_1, k_2, \ldots, k_m$都成立。所以选项D错误。