题目
15设A为n阶矩阵,n>1,则A是可逆矩阵的充分必要条件是A. 线性方程组AX=B有解B. A的任意列向量都是非零向量C. 齐次线性方程组Ax=0只有零解D. A的任意行向量都是非零向量
15设A为n阶矩阵,n>1,则A是可逆矩阵的充分必要条件是
A. 线性方程组AX=B有解
B. A的任意列向量都是非零向量
C. 齐次线性方程组Ax=0只有零解
D. A的任意行向量都是非零向量
题目解答
答案
C. 齐次线性方程组Ax=0只有零解
解析
步骤 1:理解可逆矩阵的定义
可逆矩阵是指存在一个矩阵B,使得AB=BA=I,其中I是单位矩阵。换句话说,可逆矩阵的行列式不为零,且其列向量(或行向量)线性无关。
步骤 2:分析选项A
线性方程组AX=B有解,这并不意味着A是可逆矩阵。如果A不可逆,但B恰好在A的列空间中,那么AX=B仍然有解。因此,选项A不是A是可逆矩阵的充分必要条件。
步骤 3:分析选项B
A的任意列向量都是非零向量,这并不能保证A是可逆矩阵。例如,如果A的列向量线性相关,即使每个列向量都是非零向量,A仍然是不可逆的。因此,选项B不是A是可逆矩阵的充分必要条件。
步骤 4:分析选项C
齐次线性方程组Ax=0只有零解,这意味着A的列向量线性无关。根据线性代数的基本定理,如果A的列向量线性无关,那么A是可逆的。因此,选项C是A是可逆矩阵的充分必要条件。
步骤 5:分析选项D
A的任意行向量都是非零向量,这并不能保证A是可逆矩阵。例如,如果A的行向量线性相关,即使每个行向量都是非零向量,A仍然是不可逆的。因此,选项D不是A是可逆矩阵的充分必要条件。
可逆矩阵是指存在一个矩阵B,使得AB=BA=I,其中I是单位矩阵。换句话说,可逆矩阵的行列式不为零,且其列向量(或行向量)线性无关。
步骤 2:分析选项A
线性方程组AX=B有解,这并不意味着A是可逆矩阵。如果A不可逆,但B恰好在A的列空间中,那么AX=B仍然有解。因此,选项A不是A是可逆矩阵的充分必要条件。
步骤 3:分析选项B
A的任意列向量都是非零向量,这并不能保证A是可逆矩阵。例如,如果A的列向量线性相关,即使每个列向量都是非零向量,A仍然是不可逆的。因此,选项B不是A是可逆矩阵的充分必要条件。
步骤 4:分析选项C
齐次线性方程组Ax=0只有零解,这意味着A的列向量线性无关。根据线性代数的基本定理,如果A的列向量线性无关,那么A是可逆的。因此,选项C是A是可逆矩阵的充分必要条件。
步骤 5:分析选项D
A的任意行向量都是非零向量,这并不能保证A是可逆矩阵。例如,如果A的行向量线性相关,即使每个行向量都是非零向量,A仍然是不可逆的。因此,选项D不是A是可逆矩阵的充分必要条件。