题目
设 A 为 4 times 5 矩阵,则()A. A 的秩至少是 4,B. A 的列向量组线性无关,C. A 中存在 4 阶非零子式。D. A 的列向量组线性相关。
设 $A$ 为 $4 \times 5$ 矩阵,则()
A. $A$ 的秩至少是 4,
B. $A$ 的列向量组线性无关,
C. $A$ 中存在 4 阶非零子式。
D. $A$ 的列向量组线性相关。
题目解答
答案
D. $A$ 的列向量组线性相关。
解析
步骤 1:分析选项A
矩阵的秩是其线性独立的行或列的最大数量。由于 $ A $ 是一个 $ 4 \times 5 $ 矩阵,它有4行和5列。矩阵的秩不能大于行数或列数。因此, $ A $ 的秩最多是4。它可能小于4,但不能大于4。所以,选项A是不正确的。
步骤 2:分析选项B
一个矩阵的列向量组线性无关当且仅当矩阵的秩等于列数。由于 $ A $ 有5列,为了列向量组线性无关, $ A $ 的秩必须是5。然而,如我们所见, $ A $ 的秩最多是4。因此, $ A $ 的列向量组不可能线性无关。所以,选项B是不正确的。
步骤 3:分析选项C
矩阵的秩是其非零子式的最高阶数。由于 $ A $ 的秩最多是4, $ A $ 中可能不存在4阶非零子式(如果秩小于4)。所以,选项C是不正确的。
步骤 4:分析选项D
一个矩阵的列向量组线性相关当且仅当矩阵的秩小于列数。由于 $ A $ 有5列,为了列向量组线性相关, $ A $ 的秩必须小于5。如我们所见, $ A $ 的秩最多是4,因此 $ A $ 的列向量组必须线性相关。所以,选项D是正确的。
矩阵的秩是其线性独立的行或列的最大数量。由于 $ A $ 是一个 $ 4 \times 5 $ 矩阵,它有4行和5列。矩阵的秩不能大于行数或列数。因此, $ A $ 的秩最多是4。它可能小于4,但不能大于4。所以,选项A是不正确的。
步骤 2:分析选项B
一个矩阵的列向量组线性无关当且仅当矩阵的秩等于列数。由于 $ A $ 有5列,为了列向量组线性无关, $ A $ 的秩必须是5。然而,如我们所见, $ A $ 的秩最多是4。因此, $ A $ 的列向量组不可能线性无关。所以,选项B是不正确的。
步骤 3:分析选项C
矩阵的秩是其非零子式的最高阶数。由于 $ A $ 的秩最多是4, $ A $ 中可能不存在4阶非零子式(如果秩小于4)。所以,选项C是不正确的。
步骤 4:分析选项D
一个矩阵的列向量组线性相关当且仅当矩阵的秩小于列数。由于 $ A $ 有5列,为了列向量组线性相关, $ A $ 的秩必须小于5。如我们所见, $ A $ 的秩最多是4,因此 $ A $ 的列向量组必须线性相关。所以,选项D是正确的。