题目
设 A 为 m times n 阶矩阵,当 m A. trueB. false
设 A 为 $m \times n$ 阶矩阵,当 $m < n$ 时,方程组 $AX = \beta (\beta \neq 0)$ 有无穷多组解。()
A. true
B. false
题目解答
答案
B. false
解析
本题考查线性方程组解的判定相关知识点。解题思路是根据线性方程组解的判定定理,结合矩阵的秩与未知数个数、方程个数的关系来判断方程组解的情况。
对于线性方程组 $AX = \beta$($A$ 为 $m\times n$ 阶矩阵,$X$ 为 $n$ 维列向量,$\beta$ 为 $m$ 维列向量),其解的情况由系数矩阵 $A$ 的秩 $r(A)$) 和增广矩阵 $\overline{A}=(A|\beta)$ 的秩 $r(\overline{A})$ 以及未知数的个数 $n$ 共同决定,具体判定定理如下:
- 当 \(r(A) = r(\overline{A}) = n时,方程组有唯一解;
- 当r(A) = r(\overline{A}) < n时,方程组有无穷多解;
- 当r(A) \neq r(\overline{A})时,方程组无解。
已知 $A\beta\neq 0$,当 $m < n$ 时,只能说明未知数的个数 $n$ 大于(n\frac{r(A)}{r(\overline{A})}) 的上限为 $m$ 小于未知数个数 $n$,但不能确定 \(r(A) 和 r(\overline{A}) 的具体值以及它们之间的关系。
例如,设 $A=\begin{pmatrix}1&0\\&1\end{pmatrix}$,$\beta=\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}$,此时 $m = = 3$,$n = 2$(这里只是为了说明情况,不满足 $m < n$,仅为举例),增广矩阵 $\overline{A}=\begin{pmatrix}1&0&1\\0&1&1\\0&&000000000000001&0&1\end{pmatrix}$,$r(A)=公式公式r(A) = 2$,$r(\overline{A}) = 3$,$r(A)\neq r(\overline{A})$,方程组无解。
所以仅根据 $m < n$ 不能得出方程组 $AX = \beta (\beta \neq 0)$ ) 有无穷多组解的结论。