题目
判断向量组(alpha )_(1)=((1,1,1))^T (alpha )_(2)=((0,1,2))^T (alpha )_(3)=((1,2,1))^T的线性相关性,并说明理由。
判断向量组
的线性相关性,并说明理由。
题目解答
答案
令



∴向量组线性无关
解析
考查要点:本题主要考查向量组线性相关性的判定方法,特别是通过构造矩阵求行列式来判断向量组的线性相关性。
解题核心思路:对于三个三维向量组成的向量组,若将其作为列向量构成矩阵,计算该矩阵的行列式。若行列式不为零,则向量组线性无关;若行列式为零,则线性相关。
破题关键点:
- 正确构造矩阵:将向量组按列排列组成矩阵。
- 准确计算行列式:通过展开式或行变换计算行列式的值。
- 判断行列式结果:根据行列式是否为零得出结论。
将向量组 $\alpha_1=(1,1,1)^T$,$\alpha_2=(0,1,2)^T$,$\alpha_3=(1,2,1)^T$ 作为列向量构成矩阵 $A$:
$A = \begin{bmatrix}1 & 0 & 1 \\1 & 1 & 2 \\1 & 2 & 1\end{bmatrix}$
计算行列式:
$\begin{aligned}|A| &= 1 \cdot \begin{vmatrix}1 & 2 \\ 2 & 1\end{vmatrix} - 0 \cdot \begin{vmatrix}1 & 2 \\ 1 & 1\end{vmatrix} + 1 \cdot \begin{vmatrix}1 & 1 \\ 1 & 2\end{vmatrix} \\
&= 1 \cdot (1 \cdot 1 - 2 \cdot 2) + 0 + 1 \cdot (1 \cdot 2 - 1 \cdot 1) \\
&= 1 \cdot (-3) + 0 + 1 \cdot 1 \\
&= -3 + 1 = -2 \neq 0
\end{aligned}$
结论:由于行列式 $|A| \neq 0$,根据线性代数基本定理,向量组 $\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3$ 线性无关。