题目
求指导本题解题过程,谢谢您!设A是 times 4 矩阵,齐次线性方程组 Ax=0 的基础解系中有2个解向量,则齐次线性方程组-|||-^Ty=0 的基础解系中向量的个数为 ()-|||-A.-|||-1-|||-B.-|||-2-|||-C.-|||-3-|||-D.-|||-4
求指导本题解题过程,谢谢您!

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查齐次线性方程组基础解系的维数与矩阵秩的关系,以及矩阵转置的秩不变性质。
解题核心思路:
- 基础解系的维数公式:齐次方程组 $Ax=0$ 的基础解系中解向量的个数为 $n - r(A)$,其中 $n$ 是未知数的个数,$r(A)$ 是矩阵 $A$ 的秩。
- 矩阵转置的秩:矩阵 $A$ 和其转置 $A^T$ 的秩相等,即 $r(A^T) = r(A)$。
- 应用公式求解:通过已知条件求出 $r(A)$,再利用转置矩阵的秩计算 $A^Ty=0$ 的基础解系维数。
破题关键点:
- 根据 $Ax=0$ 的基础解系个数确定 $r(A)$。
- 利用 $r(A^T) = r(A)$ 计算 $A^Ty=0$ 的基础解系维数。
已知条件:
- $A$ 是 $3 \times 4$ 矩阵,即 $A$ 有 $3$ 行 $4$ 列。
- $Ax=0$ 的基础解系中有 $2$ 个解向量。
步骤解析:
-
求矩阵 $A$ 的秩:
- 对于齐次方程组 $Ax=0$,基础解系的维数为 $n - r(A)$,其中 $n=4$(未知数个数)。
- 已知基础解系有 $2$ 个解向量,故 $4 - r(A) = 2$,解得 $r(A) = 2$。
-
分析 $A^Ty=0$ 的基础解系:
- $A^T$ 是 $4 \times 3$ 矩阵,未知数个数 $n=3$。
- 根据矩阵转置的秩不变性质,$r(A^T) = r(A) = 2$。
- 基础解系的维数为 $n - r(A^T) = 3 - 2 = 1$。
结论:$A^Ty=0$ 的基础解系中向量个数为 $1$。