题目
已知向量组a1...am线性相关,则( )A. 该向量组的任何部分组必线性相关.B. 该向量组的任何部分组必线性无关.C. 该向量组的秩小于m.D. 该向量组的最大线性无关组是唯一的.
已知向量组a1...am线性相关,则( )
A. 该向量组的任何部分组必线性相关.
B. 该向量组的任何部分组必线性无关.
C. 该向量组的秩小于m.
D. 该向量组的最大线性无关组是唯一的.
题目解答
答案
C. 该向量组的秩小于m.
解析
考查要点:本题主要考查向量组线性相关性的基本性质,特别是秩与线性相关性的关系。
解题核心思路:
- 线性相关向量组的秩:若向量组线性相关,则其秩必然小于向量组的个数。
- 部分组的性质:原向量组的部分组可能相关或无关,需结合具体情况进行判断。
- 最大线性无关组的唯一性:最大线性无关组的选取不唯一,尤其当存在冗余向量时。
破题关键点:
- 选项C的正确性直接由秩的定义得出:线性相关向量组的秩一定小于向量个数。
- 选项A、B、D的错误可通过构造反例或概念辨析排除。
选项分析
选项A
错误。原向量组线性相关,但其部分组可能线性无关。例如:
设向量组 $\{\mathbf{a}_1, \mathbf{a}_2, \mathbf{a}_3\}$ 线性相关,若 $\mathbf{a}_3 = \mathbf{a}_1 + \mathbf{a}_2$,则部分组 $\{\mathbf{a}_1, \mathbf{a}_2\}$ 是线性无关的。
选项B
错误。原向量组线性相关,但其部分组可能线性相关。例如:
若向量组中存在零向量,则包含零向量的部分组必线性相关。
选项C
正确。根据秩的定义,向量组的秩是其最大线性无关组的向量个数。若向量组线性相关,则其最大线性无关组的向量个数必小于 $m$,即秩小于 $m$。
选项D
错误。最大线性无关组的选取不唯一。例如:
在三维空间中,向量组 $\{(1,0,0), (0,1,0), (1,1,0)\}$ 的最大线性无关组可以是 $\{(1,0,0), (0,1,0)\}$ 或 $\{(1,0,0), (1,1,0)\}$ 等。