题目
设A是4X3矩阵,若齐次线性方程组Ax=0只有零解,则矩阵A的秩r(A)=( ).A. 1B. 2C. 3D. 4E. 2或3
设A是4X3矩阵,若齐次线性方程组Ax=0只有零解,则矩阵A的秩r(A)=( ).
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 2或3
题目解答
答案
C. 3
解析
考查要点:本题主要考查齐次线性方程组解的性质与矩阵秩的关系,需要掌握齐次方程组仅有零解的充要条件。
解题核心思路:
齐次方程组 $A\boldsymbol{x}=0$ 仅有零解的充要条件是系数矩阵的秩等于未知数的个数。题目中矩阵 $A$ 是 $4 \times 3$ 型,未知数个数为 $3$,因此需判断 $r(A)$ 是否等于 $3$。
破题关键点:
- 明确齐次方程组解的判定条件:若 $r(A) = n$($n$ 为未知数个数),则仅有零解。
- 结合矩阵 $A$ 的列数(即未知数个数)直接得出秩的取值。
齐次线性方程组 $A\boldsymbol{x}=0$ 的解的情况由系数矩阵 $A$ 的秩决定:
- 当 $r(A) < n$ 时,方程组存在非零解。
- 当 $r(A) = n$ 时,方程组仅有零解。
本题中,矩阵 $A$ 是 $4 \times 3$ 型,因此未知数个数 $n=3$。题目给出方程组仅有零解,说明必须满足:
$r(A) = n = 3$
由于矩阵的秩不可能超过列数,$r(A) \leq 3$,因此唯一可能的取值是 $r(A)=3$。