题目
8.若向量组α1,α2,α3线性无关, (beta )_(1)=(alpha )_(1)-(alpha )_(2), (beta )_(2)=(alpha )_(2)-(alpha )_(3) ,(beta )_(3)=lambda (a)_(3)-t(a)_(1) 线性无关,则λ,t-|||-满足 ()-|||-(A) lambda =t ; (B) lambda neq t; (C) lambda =t=1; (D) lambda neq 2t.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查向量组线性无关的判定,涉及线性组合与系数矩阵行列式的应用。
解题核心思路:
- 线性无关的定义:若向量组线性无关,则其线性组合仅在系数全为零时成立。
- 构造方程组:将β₁、β₂、β₃用α₁、α₂、α₃表示,写出线性组合为零的方程。
- 行列式判定:通过系数矩阵的行列式是否非零,判断方程组是否有非零解。
破题关键点:
- 将β向量展开为α的线性组合,整理系数。
- 建立齐次方程组,分析系数矩阵的行列式。
- 行列式非零时,方程组仅有零解,β组线性无关。
设存在数k₁, k₂, k₃,使得:
$k₁β₁ + k₂β₂ + k₃β₃ = 0$
将β₁、β₂、β₃代入:
$k₁(α₁ - α₂) + k₂(α₂ - α₃) + k₃(λα₃ - tα₁) = 0$
展开整理得:
$(k₁ - k₃t)α₁ + (-k₁ + k₂)α₂ + (-k₂ + k₃λ)α₃ = 0$
因α₁、α₂、α₃线性无关,系数必须全为零:
$\begin{cases}k₁ - k₃t = 0 \\-k₁ + k₂ = 0 \\-k₂ + k₃λ = 0\end{cases}$
解方程组:
- 由第二式得:$k₂ = k₁$
- 代入第三式:$-k₁ + k₃λ = 0 \Rightarrow k₃ = \dfrac{k₁}{λ}$
- 代入第一式:$k₁ - \dfrac{k₁}{λ} \cdot t = 0 \Rightarrow k₁\left(1 - \dfrac{t}{λ}\right) = 0$
关键分析:
- 若$1 - \dfrac{t}{λ} \neq 0$,则$k₁ = 0$,进而$k₂ = 0$,$k₃ = 0$,方程组仅有零解,β组线性无关。
- 若$1 - \dfrac{t}{λ} = 0$(即$λ = t$),则$k₁$可取任意值,存在非零解,β组线性相关。
行列式法验证:
系数矩阵为:
$\begin{pmatrix}1 & 0 & -t \\-1 & 1 & 0 \\0 & -1 & λ\end{pmatrix}$
行列式为:
$\begin{vmatrix}1 & 0 & -t \\-1 & 1 & 0 \\0 & -1 & λ\end{vmatrix} = λ - t$
当行列式$λ - t \neq 0$时,方程组仅有零解,β组线性无关。