题目
若A为uxu矩阵,且uxu,则齐次线性方程组uxu的基础解系中包含解向量的个数为________
若A为
矩阵,且
,则齐次线性方程组
的基础解系中包含解向量的个数为________
题目解答
答案
m-3
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计算,涉及矩阵的秩与解空间维数的关系。
解题核心思路:
根据秩-零化度定理,齐次方程组 $Ax=0$ 的解空间维数等于未知数的个数 $n$ 减去系数矩阵 $A$ 的秩 $R(A)$,即 解空间维数 = $n - R(A)$。基础解系中包含的解向量个数即为解空间的维数。
破题关键点:
- 明确矩阵 $A$ 的行数 $m$ 和列数 $n$ 的关系,以及秩 $R(A)=3$ 的条件。
- 注意题目中 $R(A) < \min\{n, m\}$ 的隐含信息,说明秩未达到矩阵的行数或列数的最小值,但不影响解空间维数的计算。
根据秩-零化度定理,齐次方程组 $Ax=0$ 的解空间维数为:
$\text{解空间维数} = n - R(A)$
题目中给出 $R(A)=3$,因此解空间维数为:
$n - 3$
基础解系中包含的解向量个数即为解空间的维数,因此答案应为 $n - 3$。
注意:
若题目中存在笔误(例如矩阵 $A$ 实际为 $n \times m$,或方程组为 $A^{\top}x=0$),则解空间维数可能为 $m - 3$。但根据题目当前描述,正确答案应为 $n - 3$。