题目
矩阵1 -1 0 -1 . -2-|||--1 2 1 3 6-|||-0 1 1 2 4-|||-0 -1 -1 0 2对应的行最简形为A.1 -1 0 -1 . -2-|||--1 2 1 3 6-|||-0 1 1 2 4-|||-0 -1 -1 0 2B.1 -1 0 -1 . -2-|||--1 2 1 3 6-|||-0 1 1 2 4-|||-0 -1 -1 0 2C.1 -1 0 -1 . -2-|||--1 2 1 3 6-|||-0 1 1 2 4-|||-0 -1 -1 0 2D.1 -1 0 -1 . -2-|||--1 2 1 3 6-|||-0 1 1 2 4-|||-0 -1 -1 0 2
矩阵
对应的行最简形为
A.
B.
C.
D.
题目解答
答案
将矩阵第二行加上第一行,第四行加上第三行,得
,将矩阵第三行减去第二行,第四行除以2,再交换第三、四行,得
,将矩阵第二行减去两倍第三行,第一行加上第三行,得
,再将矩阵第一行加上第二行得行最简形为
,因此选D.
解析
步骤 1:初等行变换
将矩阵第二行加上第一行,第四行加上第三行,得到新的矩阵:
$$
\begin{pmatrix}
1 & -1 & 0 & -1 & -2 \\
0 & 1 & 1 & 2 & 4 \\
0 & 1 & 1 & 2 & 4 \\
0 & 0 & 0 & 2 & 6
\end{pmatrix}
$$
步骤 2:进一步行变换
将矩阵第三行减去第二行,第四行除以2,再交换第三、四行,得到新的矩阵:
$$
\begin{pmatrix}
1 & -1 & 0 & -1 & -2 \\
0 & 1 & 1 & 2 & 4 \\
0 & 0 & 0 & 1 & 3 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0
\end{pmatrix}
$$
步骤 3:继续行变换
将矩阵第二行减去两倍第三行,第一行加上第三行,得到新的矩阵:
$$
\begin{pmatrix}
1 & -1 & 0 & 0 & 1 \\
0 & 1 & 1 & 0 & -2 \\
0 & 0 & 0 & 1 & 3 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0
\end{pmatrix}
$$
步骤 4:最终行变换
将矩阵第一行加上第二行,得到行最简形矩阵:
$$
\begin{pmatrix}
1 & 0 & 1 & 0 & -1 \\
0 & 1 & 1 & 0 & -2 \\
0 & 0 & 0 & 1 & 3 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0
\end{pmatrix}
$$
将矩阵第二行加上第一行,第四行加上第三行,得到新的矩阵:
$$
\begin{pmatrix}
1 & -1 & 0 & -1 & -2 \\
0 & 1 & 1 & 2 & 4 \\
0 & 1 & 1 & 2 & 4 \\
0 & 0 & 0 & 2 & 6
\end{pmatrix}
$$
步骤 2:进一步行变换
将矩阵第三行减去第二行,第四行除以2,再交换第三、四行,得到新的矩阵:
$$
\begin{pmatrix}
1 & -1 & 0 & -1 & -2 \\
0 & 1 & 1 & 2 & 4 \\
0 & 0 & 0 & 1 & 3 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0
\end{pmatrix}
$$
步骤 3:继续行变换
将矩阵第二行减去两倍第三行,第一行加上第三行,得到新的矩阵:
$$
\begin{pmatrix}
1 & -1 & 0 & 0 & 1 \\
0 & 1 & 1 & 0 & -2 \\
0 & 0 & 0 & 1 & 3 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0
\end{pmatrix}
$$
步骤 4:最终行变换
将矩阵第一行加上第二行,得到行最简形矩阵:
$$
\begin{pmatrix}
1 & 0 & 1 & 0 & -1 \\
0 & 1 & 1 & 0 & -2 \\
0 & 0 & 0 & 1 & 3 \\
0 & 0 & 0 & 0 & 0
\end{pmatrix}
$$