题目
15若方阵A_ (n times n)不可逆,则A的列向量组中()A. 任意一个向量是其余向量的线性组合B. 必有一个向量为零向量.C. 必有一个向量是其余向量的线性组合.D. 必有二个向量对应分量成比例
15若方阵A\_ {n \times n}不可逆,则A的列向量组中()
A. 任意一个向量是其余向量的线性组合
B. 必有一个向量为零向量.
C. 必有一个向量是其余向量的线性组合.
D. 必有二个向量对应分量成比例
题目解答
答案
C. 必有一个向量是其余向量的线性组合.
解析
考查要点:本题主要考查矩阵不可逆的性质及其列向量组的线性相关性。
解题核心思路:矩阵不可逆意味着其行列式为零,列向量组线性相关。线性相关性表明至少存在一个向量可被其余向量线性表示。
关键点:
- 矩阵不可逆 $\Rightarrow$ 列向量组线性相关;
- 线性相关 $\Rightarrow$ 至少有一个向量是其余向量的线性组合;
- 排除其他选项需结合反例分析。
选项分析:
-
选项A:错误。线性相关仅说明存在至少一个向量可被其他向量线性表示,并非“任意”向量都满足此性质。
反例:设列向量为 $\mathbf{a}_1=(1,0)$,$\mathbf{a}_2=(0,1)$,$\mathbf{a}_3=(1,1)$,则 $\mathbf{a}_3 = \mathbf{a}_1 + \mathbf{a}_2$,但 $\mathbf{a}_1$ 无法被 $\mathbf{a}_2$ 和 $\mathbf{a}_3$ 表示。 -
选项B:错误。列向量组线性相关不必然存在零向量。
反例:列向量 $\mathbf{a}_1=(1,0,0)$,$\mathbf{a}_2=(0,1,0)$,$\mathbf{a}_3=(1,1,0)$ 线性相关,但均非零向量。 -
选项D:错误。线性相关不要求存在成比例的两个向量。
反例:列向量 $\mathbf{a}_1=(1,0,0)$,$\mathbf{a}_2=(0,1,0)$,$\mathbf{a}_3=(1,1,0)$ 线性相关,但任意两向量均不成比例。 -
选项C:正确。由矩阵不可逆 $\Rightarrow$ 列向量组线性相关 $\Rightarrow$ 至少存在一个向量可被其余向量线性表示。