题目
齐次线性方程组Ax=0仅有零解的充要条件是()A. 系数矩阵A的行向量线性相关B. 系数矩阵A的行向量线性无关C. 系数矩阵A的列向量线性无关D. 系数矩阵A的列向量线性相关
齐次线性方程组Ax=0仅有零解的充要条件是()
A. 系数矩阵A的行向量线性相关
B. 系数矩阵A的行向量线性无关
C. 系数矩阵A的列向量线性无关
D. 系数矩阵A的列向量线性相关
题目解答
答案
C. 系数矩阵A的列向量线性无关
解析
考查要点:本题主要考查齐次线性方程组解的唯一性与其系数矩阵秩的关系,需要理解矩阵的列向量线性无关性与方程组解的关系。
解题核心思路:
齐次方程组$Ax=0$仅有零解的充要条件是系数矩阵$A$的列向量线性无关。此时,矩阵$A$的秩等于未知数的个数,方程组无自由变量,解唯一。
破题关键点:
- 列向量线性无关 $\Rightarrow$ 矩阵秩为列数 $\Rightarrow$ 方程组仅有零解。
- 若列向量线性相关,则存在非零解,与题意矛盾。
齐次线性方程组$Ax=0$的解的情况由系数矩阵$A$的秩决定:
- 当$A$的列向量线性无关时,矩阵$A$的秩等于未知数的个数$n$,此时方程组无自由变量,解空间仅包含零解。
- 当$A$的列向量线性相关时,矩阵$A$的秩小于$n$,方程组存在非零解。
选项分析:
- 选项C(列向量线性无关)正确,满足充要条件。
- 其余选项均与列向量线性无关性矛盾,无法保证解唯一性。