设向量组 alpha_1, alpha_2, alpha_3, alpha_4,其中 alpha_1, alpha_2, alpha_3 线性无关,则必有()A. alpha_1, alpha_3 线性无关;B. alpha_1, alpha_2, alpha_3, alpha_4 线性相关;C. alpha_2, alpha_3, alpha_4 线性无关;D. alpha_1, alpha_2, alpha_3, alpha_4 线性无关;
A. $\alpha_1, \alpha_3$ 线性无关;
B. $\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$ 线性相关;
C. $\alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$ 线性无关;
D. $\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$ 线性无关;
题目解答
答案
解析
本题考查向量组的线性相关性,核心在于理解部分组的线性无关性及向量组扩展后的相关性。已知$\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3$线性无关,需判断各选项中哪些结论必然成立。关键点在于:
- 线性无关组的部分组仍线性无关;
- 向量组维数对相关性的影响。
选项A:$\alpha_1, \alpha_3$线性无关
若$\alpha_1, \alpha_3$线性相关,则存在不全为零的标量$k_1, k_3$,使得$k_1\alpha_1 + k_3\alpha_3 = 0$。此时$\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3$中至少有两个向量相关,与已知矛盾。因此$\alpha_1, \alpha_3$必线性无关,选项A正确。
选项B:$\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$线性相关
若向量空间的维数$n \geq 4$,则四个向量可能线性无关(例如在4维空间中)。题目未限定维数,因此选项B不一定成立。
选项C:$\alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$线性无关
若$\alpha_4$可由$\alpha_2, \alpha_3$线性表示,则$\alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$线性相关。题目未限制$\alpha_4$的关系,因此选项C不一定成立。
选项D:$\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$线性无关
同选项B,若维数$n \geq 4$,四个向量可能无关;但题目未限定维数,因此选项D不一定成立。