题目
下列哪个不是线性方程组的同解变换A. 互换两个方程的位置B. 用一个非零常数乘以某个方程C. 某个方程加上另一个方程D. 两个方程相乘
下列哪个不是线性方程组的同解变换
A. 互换两个方程的位置
B. 用一个非零常数乘以某个方程
C. 某个方程加上另一个方程
D. 两个方程相乘
题目解答
答案
D. 两个方程相乘
解析
线性方程组的同解变换是指保持方程组解集不变的操作。其核心思路是通过不改变解集的变形简化方程组。关键点在于:
- 交换方程位置不改变解;
- 非零常数乘方程不改变解;
- 方程间线性组合(如加法)不改变解;
- 方程相乘会导致方程次数升高,破坏线性关系,可能改变解集。
选项分析
A. 互换两个方程的位置
交换方程顺序不会影响方程组的解,因为方程的排列顺序与解无关。因此,这是同解变换。
B. 用一个非零常数乘以某个方程
非零常数乘方程等价于对方程两边同时缩放,解集保持不变。例如,方程 $2x + 3y = 5$ 乘以 $k \neq 0$ 后仍与原方程同解。因此,这是同解变换。
C. 某个方程加上另一个方程
方程相加是线性组合的一种(系数为1),不会改变解集。例如,若原方程组为:
$\begin{cases}a_1x + b_1y = c_1 \\a_2x + b_2y = c_2\end{cases}$
将第一个方程加到第二个方程上,得到新方程组:
$\begin{cases}a_1x + b_1y = c_1 \\(a_1 + a_2)x + (b_1 + b_2)y = c_1 + c_2\end{cases}$
解集仍相同。
D. 两个方程相乘
方程相乘会将两个线性方程变为二次方程,例如:
$(a_1x + b_1y = c_1) \times (a_2x + b_2y = c_2)$
展开后为:
$a_1a_2x^2 + a_1b_2xy + a_2b_1yx + b_1b_2y^2 = c_1c_2$
这不再是线性方程,且可能引入额外解或丢失原解,因此破坏了解集,不是同解变换。