题目
设n 阶方阵A 是奇异阵,则A 中()A. 必有一列元素为0 ;B. 必有两列元素对应成比例;C. 必有一列向量是其余列向量的线性组合;D. 任意一列向量是其余列向量的线性组合。
设n 阶方阵A 是奇异阵,则A 中()
A. 必有一列元素为0 ;
B. 必有两列元素对应成比例;
C. 必有一列向量是其余列向量的线性组合;
D. 任意一列向量是其余列向量的线性组合。
题目解答
答案
C. 必有一列向量是其余列向量的线性组合;
解析
考查要点:本题主要考查奇异矩阵的性质及其与列向量线性相关性的关系。
解题核心思路:
- 奇异矩阵的定义是行列式为0,即矩阵不可逆,其列向量组线性相关。
- 线性相关意味着至少存在一个列向量可以由其他列向量线性表示,但不要求所有列向量都满足这一条件。
破题关键点:
- 明确选项中描述的列向量关系是否符合线性相关的定义。
- 排除仅描述部分线性关系(如成比例、全零列)的选项,选择符合“存在至少一个向量可被其他向量线性组合”的选项。
选项分析:
- 选项A:若存在全零列,则该列显然可被其他列线性表示(系数为0)。但线性相关性不要求必须存在全零列。例如,矩阵$\begin{pmatrix}1 & 2 \\ 1 & 2\end{pmatrix}$的两列非零但线性相关,故A错误。
- 选项B:两列成比例是线性相关的一种特殊情况,但线性相关性包含更一般的情况(如多列的线性组合)。例如,矩阵$\begin{pmatrix}1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 0\end{pmatrix}$的第三列是前两列之和,但无两列成比例,故B错误。
- 选项C:由列向量线性相关的定义,必存在至少一个列向量可被其他列向量线性表示,故C正确。
- 选项D:若“任意一列”均可被其他列表示,则所有列向量必须全为零向量,与题意不符,故D错误。