题目
设有非齐次线性方程组Ax=b,其中A为m×n矩阵,且r(A)=r1,r(A,b)=r2,则下列结论中正确的是 ( )A. 若r1=m,则Ax=0有非零解B. 若r1=n,则Ax=0仅有零解C. 若r2=m,则Ax=b有无穷多解D. 若r2=n,则Ax=b有唯一解
设有非齐次线性方程组Ax=b,其中A为m×n矩阵,且r(A)=r1,r(A,b)=r2,则下列结论中正确的是 ( )
A. 若r1=m,则Ax=0有非零解
B. 若r1=n,则Ax=0仅有零解
C. 若r2=m,则Ax=b有无穷多解
D. 若r2=n,则Ax=b有唯一解
题目解答
答案
B. 若r1=n,则Ax=0仅有零解
解析
步骤 1:理解方程组的秩
方程组Ax=b的系数矩阵A的秩为r1,增广矩阵[A|b]的秩为r2。根据线性代数理论,方程组的解的情况取决于这两个秩的关系。
步骤 2:分析选项A
若r1=m,即系数矩阵A的秩等于方程组的方程个数,这意味着方程组的方程个数等于未知数个数,但并不能直接得出Ax=0有非零解的结论。因此,选项A不正确。
步骤 3:分析选项B
若r1=n,即系数矩阵A的秩等于未知数个数,这意味着方程组的方程个数小于或等于未知数个数,且方程组的系数矩阵满秩,因此Ax=0仅有零解。因此,选项B正确。
步骤 4:分析选项C
若r2=m,即增广矩阵[A|b]的秩等于方程组的方程个数,这意味着方程组的方程个数等于未知数个数,但并不能直接得出Ax=b有无穷多解的结论。因此,选项C不正确。
步骤 5:分析选项D
若r2=n,即增广矩阵[A|b]的秩等于未知数个数,这意味着方程组的方程个数小于或等于未知数个数,且方程组的系数矩阵满秩,因此Ax=b有唯一解。因此,选项D不正确。
方程组Ax=b的系数矩阵A的秩为r1,增广矩阵[A|b]的秩为r2。根据线性代数理论,方程组的解的情况取决于这两个秩的关系。
步骤 2:分析选项A
若r1=m,即系数矩阵A的秩等于方程组的方程个数,这意味着方程组的方程个数等于未知数个数,但并不能直接得出Ax=0有非零解的结论。因此,选项A不正确。
步骤 3:分析选项B
若r1=n,即系数矩阵A的秩等于未知数个数,这意味着方程组的方程个数小于或等于未知数个数,且方程组的系数矩阵满秩,因此Ax=0仅有零解。因此,选项B正确。
步骤 4:分析选项C
若r2=m,即增广矩阵[A|b]的秩等于方程组的方程个数,这意味着方程组的方程个数等于未知数个数,但并不能直接得出Ax=b有无穷多解的结论。因此,选项C不正确。
步骤 5:分析选项D
若r2=n,即增广矩阵[A|b]的秩等于未知数个数,这意味着方程组的方程个数小于或等于未知数个数,且方程组的系数矩阵满秩,因此Ax=b有唯一解。因此,选项D不正确。