题目
已知 alpha_1, alpha_2, dots, alpha_m为 n维向量,则该向量组线性相关的充要条件是: A. alpha_1, alpha_2, dots, alpha_m中任意一个部分组线性相关 B. alpha_1, alpha_2, dots, alpha_m中至少有一个向量能由其余向量线性表出 C. alpha_1, alpha_2, dots, alpha_m中任意一个向量都不能由其余向量线性表出 D. alpha_1, alpha_2, dots, alpha_m中任意一个向量都能由其余向量线性表出
$$ 已知 $\alpha\_1, \alpha\_2, \dots, \alpha\_m$为 $n$维向量,则该向量组线性相关的充要条件是: $$
- A. $$ $\alpha\_1, \alpha\_2, \dots, \alpha\_m$中任意一个部分组线性相关 $$
- B. $$ $\alpha\_1, \alpha\_2, \dots, \alpha\_m$中至少有一个向量能由其余向量线性表出 $$
- C. $$ $\alpha\_1, \alpha\_2, \dots, \alpha\_m$中任意一个向量都不能由其余向量线性表出 $$
- D. $$ $\alpha\_1, \alpha\_2, \dots, \alpha\_m$中任意一个向量都能由其余向量线性表出 $$
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查向量组线性相关的充要条件,需要理解向量组线性相关性的定义及其等价命题。
解题核心思路:
向量组线性相关的本质是存在至少一个向量可以被其余向量线性表出。因此,充要条件需满足这一核心特征,而其他选项中的“任意部分组”“所有向量均能被表出”等表述要么范围过宽,要么要求过高,均不符合充要条件的严谨性。
破题关键点:
- 充要条件的双向性:需验证选项是否同时满足“原向量组相关时选项成立”和“选项成立时原向量组相关”。
- 排除法:通过分析选项中“任意”“至少一个”等关键词的逻辑关系,排除不符合条件的选项。
选项分析:
-
选项A:
若原向量组线性相关,其部分组可能相关,但并非“任意”部分组都相关。例如,三个向量中两个相关、第三个无关时,整体相关但部分组(如两个无关向量组成的子集)可能无关。因此A错误。 -
选项B:
- 必要性:若向量组线性相关,则存在不全为零的系数,使得线性组合为零。假设某系数非零(如$k_1 \neq 0$),可解出$\alpha_1$由其余向量表出。
- 充分性:若存在某向量可被其余向量表出,则存在非零系数的线性组合为零,说明向量组线性相关。
因此B正确。
-
选项C:
若向量组线性相关,则至少存在一个向量可被表出,与“任意向量均不能被表出”矛盾。因此C错误。 -
选项D:
要求“所有向量均可被表出”,这比原条件更强。例如,若$\alpha_1 = \alpha_2 + \alpha_3$,但$\alpha_2$未必能被$\alpha_1$和$\alpha_3$表出。因此D错误。