题目
1 2 3-|||-已知Q= 2 4 t P为3阶非零矩阵,且满足 =0, 则 () 。-|||-3 6 9-|||-A.当 t=6 时,P的秩必为1 B.当 t=6 时,P的秩必为2-|||-C.当 neq 6 时,P的秩必为1 D.当 neq 6 时,P的秩必为2A、AB、BC、CD、D

- A、A
- B、B
- C、C
- D、D
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查矩阵的秩、左零空间的维数以及矩阵乘积为零的条件。
解题核心思路:
- 分析矩阵Q的秩:通过观察Q的行向量线性关系,确定Q的秩随参数t的变化情况。
- 左零空间的维数:左零空间的维数等于矩阵行数减去Q的秩,从而确定非零矩阵P的可能秩。
- 结合选项判断:根据Q的秩变化,推导左零空间中非零矩阵P的秩的必然性。
破题关键点:
- 当t=6时,Q的秩为1,左零空间维数为2,此时P的秩可能为1或2,但题目要求“必为”,因此选项A、B均不成立。
- 当t≠6时,Q的秩为2,左零空间维数为1,此时P的秩必为1,故选项C正确。
分析矩阵Q的秩
-
当t=6时:
- 第二行变为
[2, 4, 6],是第一行[1, 2, 3]的2倍。 - 第三行
[3, 6, 9]是第一行的3倍。 - 所有行线性相关,故
rank(Q) = 1。
- 第二行变为
-
当t≠6时:
- 第二行
[2, 4, t]与第一行线性无关(因为第三列不满足比例关系)。 - 第三行是第一行的3倍,与第一行相关。
- 前两行线性无关,故
rank(Q) = 2。
- 第二行
左零空间的维数
- 左零空间维数 = 矩阵行数 - 秩 =
3 - rank(Q)。- 当t=6时,维数为
3 - 1 = 2,存在秩为1或2的非零矩阵P。 - 当t≠6时,维数为
3 - 2 = 1,所有非零矩阵P的秩必为1。
- 当t=6时,维数为
选项判断
- 选项C:当t≠6时,左零空间维数为1,P的秩必为1,正确。
- 其余选项均不符合“必然性”。