题目
非齐次线性方程组一定有解。A.对B.错
非齐次线性方程组一定有解。
A.对
B.错
题目解答
答案
非齐次线性方程组的解有三种情况:无解,唯一解,无穷多解。根据非齐次线性方程组无解的充分必要条件,当系数矩阵的秩
与增广矩阵的秩
不相等时,即
,非齐次线性方程组无解。非齐次线性方程组有无解的情况,故题目中论述错误,应选B选项。
解析
考查要点:本题主要考查非齐次线性方程组解的存在性条件,即方程组何时有解、何时无解。
核心思路:非齐次线性方程组的解的情况分为三种:无解、唯一解、无穷多解。关键点在于系数矩阵的秩与增广矩阵的秩是否相等。若两者的秩不相等,则方程组无解,因此原题的结论是错误的。
非齐次线性方程组的一般形式为:
$A\mathbf{x} = \mathbf{b}$
其中,$A$ 是系数矩阵,$\mathbf{b}$ 是常数项向量。
解的存在性条件:
- 当系数矩阵 $A$ 的秩等于增广矩阵 $[A|\mathbf{b}]$ 的秩时,方程组有解(可能唯一解或无穷多解)。
- 当 $R(A) \neq R([A|\mathbf{b}])$ 时,方程组无解。
举例说明:
假设方程组为:
$\begin{cases}x + y = 1 \\x + y = 2\end{cases}$
此时,系数矩阵 $A = \begin{pmatrix}1 & 1 \\ 1 & 1\end{pmatrix}$ 的秩为 $1$,而增广矩阵 $[A|\mathbf{b}] = \begin{pmatrix}1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 2\end{pmatrix}$ 的秩为 $2$。由于秩不等,方程组无解。