题目
设α1,α2,α3,α4 是三维实向量,则( )A. α1,α2,α3,α4一定线性无关B. α1一定可由α2,α3,α4线性表出C. α1,α2,α3,α4一定线性相关D. α1,α2,α3一定线性无关
设α1,α2,α3,α4 是三维实向量,则( )
A. α1,α2,α3,α4一定线性无关
B. α1一定可由α2,α3,α4线性表出
C. α1,α2,α3,α4一定线性相关
D. α1,α2,α3一定线性无关
题目解答
答案
C. α1,α2,α3,α4一定线性相关
解析
考查要点:本题主要考查向量组的线性相关性,特别是三维实向量空间中向量组的相关性判断。
解题核心思路:
在$n$维向量空间中,任意$n+1$个向量必然线性相关(向量个数超过空间维数时必然相关)。题目中四个三维向量构成的向量组,其个数(4)超过了空间维数(3),因此一定线性相关。
破题关键点:
- 明确三维空间中向量组的线性相关性规律:向量个数超过3时,必然相关。
- 排除其他选项时需注意:选项B、D的表述存在“不一定”的情况,而选项C的结论是“一定”,符合定理的必然性。
选项分析:
-
选项A:
错误。四个三维向量的个数(4)超过空间维数(3),根据定理,它们必然线性相关,不可能线性无关。 -
选项B:
错误。虽然四个向量线性相关,但$\alpha_1$能否被$\alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$线性表出取决于具体向量关系。例如,若$\alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$本身线性相关,则它们可能无法张成整个空间,此时$\alpha_1$可能无法被表出。 -
选项C:
正确。三维空间中,向量组的个数若超过3,则必然线性相关。四个三维向量满足此条件,因此一定线性相关。 -
选项D:
错误。三个三维向量可能线性相关或无关。例如,若$\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3$中有两个成比例,则它们线性相关;若三个向量线性无关,则选项D成立。但题目未限定具体向量,因此选项D的结论不一定成立。