题目
3个方程4个未知量的非齐次线性方程组AX=B,若R(A) =R(A,B) =3,则该方程组一定有()解。A、唯一B、无穷C、无解D、无法确定
3个方程4个未知量的非齐次线性方程组AX=B,若R(A) =R(A,B) =3,则该方程组一定有()解。
A、唯一
B、无穷
C、无解
D、无法确定
题目解答
答案
解:
矩阵A的未知量为4,而R(A) =R(A,B) =3<4,根据非齐次线性方程组解的情况:
①r(A)≠r(A,b),方程组无解
②r(A)=r(A,b)=n(向量个数),方程组有唯一解
③r(A)=r(A,b)<n(向量个数),方程组有无穷多解
可得,方程组有无穷多解。
综上,本题选B。
解析
考查要点:本题主要考查非齐次线性方程组解的存在性与唯一性的判定条件,需结合系数矩阵的秩、增广矩阵的秩与未知数个数的关系进行判断。
解题核心思路:
- 秩的关系:若系数矩阵$A$的秩$R(A)$等于增广矩阵$(A,B)$的秩$R(A,B)$,则方程组有解;否则无解。
- 解的唯一性:当方程组有解时,若$R(A)=n$($n$为未知数个数),则有唯一解;若$R(A)
破题关键点:
- 题目中$R(A)=R(A,B)=3$,说明方程组有解。
- 未知数个数$n=4$,而$R(A)=3<4$,因此解不唯一,必为无穷多解。
根据非齐次线性方程组解的判定定理:
- 无解条件:若$R(A) \neq R(A,B)$,方程组无解。
- 唯一解条件:若$R(A)=R(A,B)=n$,方程组有唯一解。
- 无穷解条件:若$R(A)=R(A,B)
本题分析:
- 已知$R(A)=R(A,B)=3$,说明方程组有解(排除选项C)。
- 未知数个数$n=4$,而$R(A)=3<4$,满足无穷解条件(排除选项A)。
- 因此方程组必有无穷多解(选项B)。