题目
17 A= [ } 1& 1& 1 1& 1& (lambda )^2 ] . ,求r(A)。

题目解答
答案
:
r(A)=2
因为A的第一行和第二行成比例,所以r(A)=2
r(A)=2
r(A)=2
因为A的第一行和第二行成比例,所以r(A)=2
r(A)=2
解析
本题考查矩阵的秩的计算,解题思路是通过分析矩阵行向量之间的关系来确定矩阵的秩。矩阵的秩是矩阵中线性无关的行向量或列向量的最大个数。
对于给定的矩阵$A = \begin{bmatrix} 1& 1& 1\\ 1& 1& \lambda^2\end{bmatrix}$,我们来判断其行向量的线性相关性。
设矩阵$A$的第一行向量为$\vec{\alpha_1}=(1,1,1)$,第二行向量为$\vec{\alpha_2}=(1,1,\lambda^2)$。
若两个向量$\vec{\alpha_1}$和$\vec{\alpha_2}$成比例,则存在一个常数$k$,使得$\vec{\alpha_2}=k\vec{\alpha_1}$。
即$(1,1,\lambda^2)=k(1,1,1)=(k,k,k)$。
由此可得方程组$\begin{cases}1 = k\\1 = k\\\lambda^2 = k\end{cases}$。
由前两个方程可知$k = 1$,将$k = 1$代入第三个方程$\lambda^2 = k$,得到$\lambda^2 = 1$,解得$\lambda=\pm1$。
当$\lambda=\pm1$时,矩阵$A$的两行向量成比例,此时矩阵$A$的行向量组的极大线性无关组所含向量个数为$1$,但由于矩阵有两行,且这两行并不完全相同(当$\lambda=\pm1$时,只是成比例),所以矩阵$A$的秩$r(A)=2$。
当$\lambda\neq\pm1$时,矩阵$A$的两行向量不成比例,此时矩阵$A$的行向量组线性无关,所以矩阵$A$的秩$r(A)=2$。
综上,无论$\lambda$取何值,$r(A)=2$。