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数学
题目

设A为n阶方阵,若存在非零向量β,满足Abeta=O,则()A. A的行向量组线性无关B. A的列向量组线性无关C. A的行向量组中任意一个向量均可以由其余向量线性表出D. A不是满秩矩阵

设A为n阶方阵,若存在非零向量β,满足$A\beta=O$,则()

A. A的行向量组线性无关

B. A的列向量组线性无关

C. A的行向量组中任意一个向量均可以由其余向量线性表出

D. A不是满秩矩阵

题目解答

答案

D. A不是满秩矩阵

解析

本题主要考察线性代数中矩阵的秩、线性相关性及齐意义的相关知识,具体分析如下:

关键条件转化

题目条件:存在非零向量$\beta$,满足$A\beta=O$($O$为零向量)。
这等价于齐次线性方程组$Ax=0$有非零解($\beta$即为该方程组的非零解)。

选项逐一分析

选项A:A的行向量组线性无关

行向量组线性无关的充要条件是$A$的行秩等于$n$($A$为$n$阶方阵),即$A$的秩$r(A)=n$(行秩=列秩=矩阵秩)。
但齐次方程组$Ax=0$有非零解时,$r(A)A错误。

选项B:A的列向量组线性无关

列向量组线性无关的充要条件是$A$的列秩等于$n$,即$r(A)=n$。
同理,$Ax=0$有非零解时$r(A)B错误。

选项C:A的行向量组中任意一个向量均可以由其余向量线性表出

行向量组线性相关的定义是“存在至少一个向量可由其余向量线性表出”,而非“任意一个向量均可由其余向量线性表出”。
例如:$A=\begin{pmatrix}1&1\\0&0\end{pmatrix}$,行向量组为$(1,1),(0,0)$,线性相关(第二个向量可由第一个表出),但第一个向量不能由第二个表出,C错误。

选项D:A不是满秩矩阵

$n$阶方阵满秩的充要条件是$r(A)=n$,此时齐次方程组$Ax=0$仅有零解。
题目中$Ax=0$有非零解,故$r(A)D正确。

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