题目
设n元非齐次线性方程组AX=B有解,系数矩阵为A,增广矩阵为overline(A),则AX=B有解的充要条件是()A. r(A) = r(overline(A))B. r(A) neq r(overline(A))C. r(A) D. r(A) leq r(overline(A))
设$n$元非齐次线性方程组$AX=B$有解,系数矩阵为$A$,增广矩阵为$\overline{A}$,则$AX=B$有解的充要条件是()
A. $r(A) = r(\overline{A})$
B. $r(A) \neq r(\overline{A})$
C. $r(A) < r(\overline{A})$
D. $r(A) \leq r(\overline{A})$
题目解答
答案
A. $r(A) = r(\overline{A})$
解析
考查要点:本题主要考查非齐次线性方程组有解的充要条件,涉及矩阵秩的概念及其应用。
解题核心思路:
非齐次线性方程组 $AX = B$ 有解的充要条件是系数矩阵 $A$ 的秩等于增广矩阵 $\overline{A}$ 的秩。若两者的秩不相等,则方程组无解。
破题关键点:
- 明确秩相等是方程组有解的充要条件,而秩不等则直接导致无解。
- 排除选项时需注意,选项D中的“$\leq$”包含了秩相等和秩不等两种情况,但秩不等时方程组无解,因此D不是充要条件。
选项分析:
- A. $r(A) = r(\overline{A})$
根据非齐次线性方程组有解的充要条件,当且仅当系数矩阵与增广矩阵的秩相等时,方程组有解。因此A正确。 - B. $r(A) \neq r(\overline{A})$
秩不等时方程组无解,因此B错误。 - C. $r(A) < r(\overline{A})$
秩严格小于时,增广矩阵引入矛盾方程,方程组无解,因此C错误。 - D. $r(A) \leq r(\overline{A})$
该条件包含两种情况:- $r(A) = r(\overline{A})$(方程组有解)。
- $r(A) < r(\overline{A})$(方程组无解)。
因此,D不是充要条件,仅是必要条件的一部分。