题目
设 A 是秩为 m 的 m times n 矩阵,且 m A. 无解.B. 不能确定是否有解.C. 有无穷多解.D. 有唯一解.
设 $A$ 是秩为 $m$ 的 $m \times n$ 矩阵,且 $m < n$,则非齐次线性方程组 $Ax = b$ 解的情况
A. 无解.
B. 不能确定是否有解.
C. 有无穷多解.
D. 有唯一解.
题目解答
答案
C. 有无穷多解.
解析
本题考查非齐次线性方程组解的判定,需结合矩阵秩的性质分析。
关键知识点回顾
对于非齐次线性方程组 $Ax = b$($A$ 为 $m \times n$ 矩阵),其解的情况由以下条件判定:
- 无解:系数矩阵的秩 $r(A) < r(A|b)$(增广矩阵的秩);
- 有唯一解:$r(A) = r(A|b) = n$(未知数个数);
- 有无穷多解:$r(A) = r(A|b) < n$。
题目条件分析
题目给出:$A$ 是秩为 $m$ 的 $m \times n$ 矩阵,且 $m < n$($m$ 为行数,$n$ 为列数)。
核心推理
- $A$ 的秩 $r(A) = m$(满行秩),则增广矩阵 $(A|b)$ 的秩 $r(A|b)$ 满足:$r(A) \leq r(A|b) \leq m$(增广矩阵比系数矩阵多一列,秩最多增加1,但 $A$ 已满行秩,故 $r(A|b)=m$)。
- 因此 $r(A) = r(A|b) = m < n$(因 $m < n$),根据无穷多解的判定条件,方程组必有无穷多解?
错误选项排除
- A. 无解:仅当 $r(A) < r(A|b)$ 时无解,但此处 $r(A)=r(A|b)$,排除;
- B. 不能确定:因 $r(A)=r(A|b)=m < n$ 是确定的,解的情况可确定,排除;
- D. 有唯一解:需 $r(A)=r(A|b)=n$,但 $m < n$,$r(A)=m < n$,排除。