题目
17.设A是n阶矩阵,若对任意的n维列向量α,有A^*alpha=0,则Ax=0的基础解系所含解向量的个数k满足A. k=0B. k=1C. k>1D. k=n
17.设A是n阶矩阵,若对任意的n维列向量α,有$A^{*}\alpha=0$,则Ax=0的基础解系所含解向量的个数k满足
A. k=0
B. k=1
C. k>1
D. k=n
题目解答
答案
C. k>1
解析
考查要点:本题主要考查伴随矩阵的性质、矩阵秩与基础解系的关系,以及齐次线性方程组解的结构。
解题核心思路:
- 条件转化:由题意,对任意向量$\alpha$,有$A^*\alpha=0$,说明$A^*$必为零矩阵。
- 秩的推导:根据伴随矩阵的秩性质,若$A^*=O$,则$R(A) < n-1$。
- 基础解系个数:齐次方程组$Ax=0$的基础解系所含解向量个数$k = n - R(A)$,结合$R(A) < n-1$,可得$k > 1$。
破题关键点:
- 关键结论:当$A^*=O$时,$R(A) < n-1$。
- 核心公式:$k = n - R(A)$。
条件分析
题目给出对任意$n$维列向量$\alpha$,有$A^*\alpha=0$。这意味着无论$\alpha$取何值,$A^*$作用后结果均为零向量。唯一满足此条件的情况是$A^*$本身为零矩阵,即$A^*=O$。
伴随矩阵的秩性质
根据伴随矩阵的性质:
- 若$R(A) = r$,则:
- 当$r < n-1$时,$A^*=O$;
- 当$r = n-1$时,$A^*$的秩为$1$;
- 当$r = n$时,$A^*$可逆。
题目中$A^*=O$,因此$R(A) < n-1$。
基础解系个数计算
齐次方程组$Ax=0$的基础解系所含解向量个数为:
$k = n - R(A)$
由于$R(A) < n-1$,代入得:
$k = n - R(A) > n - (n-1) = 1$
因此,$k > 1$,对应选项C。