题目
向量线性无关的充要条件是A正确B错误
向量
线性无关的充要条件是
A正确
B错误
题目解答
答案
对任意
由
知道k=0,
线性无关;若
线性相关,则
使得
,即
所以答案为A正确。
解析
考查要点:本题主要考查向量组线性无关的充要条件,以及参数对向量组线性相关性的影响。
解题核心思路:
判断向量组线性无关的关键在于是否存在非零的线性组合系数使其线性组合为零向量。若仅当所有系数均为零时才成立,则向量组线性无关。题目中通过分析参数$a$对向量组线性相关性的影响,得出$a \neq 0$是充要条件。
破题关键点:
- 线性无关的定义:若向量组中任意线性组合为零向量时,所有系数必为零。
- 参数$a$的作用:当$a \neq 0$时,方程组的唯一解为零解,说明线性无关;当$a = 0$时,存在非零解,导致线性相关。
假设题目中的向量组为$\alpha = (a, 0)$和$\beta = (0, 3)$,分析其线性相关性:
-
线性组合方程:
设存在系数$k_1, k_2$,使得$k_1 \alpha + k_2 \beta = \mathbf{0}$,即:
$k_1(a, 0) + k_2(0, 3) = (k_1 a, 3k_2) = (0, 0)$ -
解方程组:
- 横坐标方程:$k_1 a = 0$
- 若$a \neq 0$,则$k_1 = 0$;
- 若$a = 0$,则$k_1$可为任意值。
- 纵坐标方程:$3k_2 = 0 \implies k_2 = 0$。
- 横坐标方程:$k_1 a = 0$
-
结论:
- 当$a \neq 0$时:唯一解为$k_1 = 0, k_2 = 0$,向量组线性无关。
- 当$a = 0$时:存在非零解(如$k_1 = 1, k_2 = 0$),向量组线性相关。
因此,向量组线性无关的充要条件是$a \neq 0$,选项A正确。