题目
设A为m行n列矩阵,齐次线性方程组Ax=0有非零解的充分必要条件是A的A. 列向量组线性 相 关B. 列向量组线性 无 关C. 行向量组线性无关D. 行向量组线性相关
设A为m行n列矩阵,齐次线性方程组Ax=0有非零解的充分必要条件是A的
A. 列向量组线性 相 关
B. 列向量组线性 无 关
C. 行向量组线性无关
D. 行向量组线性相关
题目解答
答案
A. 列向量组线性 相 关
解析
考查要点:本题主要考查齐次线性方程组解的理论,特别是非零解存在的充要条件与矩阵秩、向量组线性相关性的关系。
解题核心思路:
齐次方程组 $Ax=0$ 有非零解的充要条件是系数矩阵 $A$ 的列向量组线性相关。这是因为当列向量组线性相关时,矩阵的秩 $r < n$($n$ 为未知数个数),此时方程组存在自由变量,从而产生非零解。
破题关键点:
- 秩与解的关系:方程组有非零解 $\Leftrightarrow \text{秩}(A) < n$。
- 秩与向量组的关系:秩小于列数 $n$ $\Leftrightarrow$ 列向量组线性相关。
- 排除干扰项:行向量组的线性相关性与方程组解的存在性无直接关系。
齐次线性方程组 $Ax=0$ 的解的情况由系数矩阵 $A$ 的秩决定:
- 
非零解存在的条件: 
 方程组有非零解当且仅当 $\text{秩}(A) < n$($n$ 为未知数的个数)。
 此时,矩阵 $A$ 的列向量组线性相关(因为秩小于向量个数)。
- 
选项分析: - A. 列向量组线性相关:正确。若列向量组线性相关,则 $\text{秩}(A) < n$,方程组有非零解。
- B. 列向量组线性无关:错误。此时 $\text{秩}(A)=n$,方程组仅有零解。
- C/D. 行向量组相关/无关:无关。行向量组的线性相关性影响的是 $\text{秩}(A)$ 是否小于行数 $m$,而非列数 $n$,因此与非零解的存在性无直接关系。