题目
设是矩阵,A经过有限次初等变化为B,则下列说法错误的是( ) B也是矩阵 r(A)=r(B) A与B等价 齐次线性方程组Ax=0和Bx=0同解。
设
是
矩阵,A经过有限次初等变化为B,则下列说法错误的是( )
B也是
矩阵
r(A)=r(B)
A与B等价
齐次线性方程组Ax=0和Bx=0同解。
题目解答
答案
选项A:因为A、B为同型矩阵,所以B也是
矩阵,故A正确;
选项B:由定理可得初等变换不改变矩阵的秩,所以r(A)=r(B),故B正确;
选项C:由等价定义可得A经过有限次初等变换后,A与B等价,故C正确。
选项D:令
,
则
即A可化为B,但AX=0与BX=0不同解 故D错误
即本答案选择D
解析
步骤 1:矩阵的初等变换
矩阵的初等变换包括行变换和列变换,这些变换不改变矩阵的秩,也不改变矩阵的行空间和列空间。因此,如果矩阵A经过有限次初等变换变为矩阵B,那么矩阵B的行数和列数与矩阵A相同,即B也是u×u矩阵。
步骤 2:矩阵的秩
矩阵的秩是矩阵中非零行的最大数目,或者说是矩阵中线性无关的行或列的最大数目。初等变换不改变矩阵的秩,因此如果矩阵A经过有限次初等变换变为矩阵B,那么矩阵A和矩阵B的秩相等,即r(A)=r(B)。
步骤 3:矩阵的等价
矩阵A和矩阵B等价,如果存在一系列初等变换,使得矩阵A可以变为矩阵B。因此,如果矩阵A经过有限次初等变换变为矩阵B,那么矩阵A和矩阵B等价。
步骤 4:齐次线性方程组的解
齐次线性方程组Ax=0和Bx=0的解集是相同的,如果矩阵A和矩阵B等价。然而,如果矩阵A和矩阵B不等价,那么齐次线性方程组Ax=0和Bx=0的解集可能不同。例如,如果矩阵A和矩阵B的秩不同,那么齐次线性方程组Ax=0和Bx=0的解集可能不同。
矩阵的初等变换包括行变换和列变换,这些变换不改变矩阵的秩,也不改变矩阵的行空间和列空间。因此,如果矩阵A经过有限次初等变换变为矩阵B,那么矩阵B的行数和列数与矩阵A相同,即B也是u×u矩阵。
步骤 2:矩阵的秩
矩阵的秩是矩阵中非零行的最大数目,或者说是矩阵中线性无关的行或列的最大数目。初等变换不改变矩阵的秩,因此如果矩阵A经过有限次初等变换变为矩阵B,那么矩阵A和矩阵B的秩相等,即r(A)=r(B)。
步骤 3:矩阵的等价
矩阵A和矩阵B等价,如果存在一系列初等变换,使得矩阵A可以变为矩阵B。因此,如果矩阵A经过有限次初等变换变为矩阵B,那么矩阵A和矩阵B等价。
步骤 4:齐次线性方程组的解
齐次线性方程组Ax=0和Bx=0的解集是相同的,如果矩阵A和矩阵B等价。然而,如果矩阵A和矩阵B不等价,那么齐次线性方程组Ax=0和Bx=0的解集可能不同。例如,如果矩阵A和矩阵B的秩不同,那么齐次线性方程组Ax=0和Bx=0的解集可能不同。