题目
齐次线性方程组 A_(3 times 5) X_(5 times 1) = 0 解的情况是______.A. 无解B. 仅有零解C. 必有非零解D. 可能有非零解,也可能没有非零解
齐次线性方程组 $A_{3 \times 5} X_{5 \times 1} = 0$ 解的情况是______.
A. 无解
B. 仅有零解
C. 必有非零解
D. 可能有非零解,也可能没有非零解
题目解答
答案
C. 必有非零解
解析
考查要点:本题主要考查齐次线性方程组解的判定条件,涉及矩阵秩与解的关系。
解题核心思路:
齐次方程组必有零解,但非零解的存在性由系数矩阵的秩决定。根据定理,当系数矩阵的秩$r < $未知数个数$n$时,方程组必有非零解。本题中,系数矩阵为$3 \times 5$,未知数个数$n=5$,而矩阵的秩$r \leq 3$,因此必然满足$r < n$,从而得出结论。
破题关键点:
- 明确齐次方程组解的判定条件;
- 结合矩阵行数确定秩的上界;
- 比较秩与未知数个数的大小关系。
齐次线性方程组$A_{3 \times 5} X_{5 \times 1} = 0$的解情况分析如下:
- 方程组形式:系数矩阵$A$为$3$行$5$列,未知数向量$X$为$5$维列向量,方程总数为$3$,未知数个数为$5$。
- 秩的范围:矩阵$A$的秩$r$满足$0 \leq r \leq 3$(因为矩阵只有$3$行)。
- 解的判定条件:
- 若$r < n$($n=5$),方程组必有非零解;
- 若$r = n$,方程组仅有零解。
- 结论推导:
由于$r \leq 3 < 5$,无论$A$的具体形式如何,总满足$r < n$,因此方程组必有非零解。