题目
设A为n阶方阵,若存在非零向量beta,满足Abeta=O,则()A. A不是满秩矩阵B. A的列向量组线性无关C. A的行向量组中任意一个向量均可以由其余向量线性表出D. A的行向量组线性无关
设A为n阶方阵,若存在非零向量$\beta$,满足$A\beta=O$,则()
A. A不是满秩矩阵
B. A的列向量组线性无关
C. A的行向量组中任意一个向量均可以由其余向量线性表出
D. A的行向量组线性无关
题目解答
答案
A. A不是满秩矩阵
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,以及矩阵的列向量组、行向量组的线性相关性判断。
解题核心思路:
题目中给出存在非零向量$\beta$使得$A\beta=O$,说明齐次方程组$A\mathbf{x}=0$有非零解。根据线性代数基本定理,当齐次方程组有非零解时,系数矩阵$A$的秩必然小于$n$(即$A$不是满秩矩阵)。由此可直接判断选项A正确,并排除其他选项。
破题关键点:
- 非零解的存在性直接推出矩阵$A$不满秩。
- 列向量组线性无关当且仅当$A$满秩,与题意矛盾。
- 行向量组的性质需结合秩进一步分析,但题目条件不足以支持选项C和D的绝对性结论。
条件分析:
已知存在非零向量$\beta$满足$A\beta=O$,即齐次方程组$A\mathbf{x}=0$有非零解。根据线性方程组理论,当且仅当系数矩阵的秩$r(A) < n$时,齐次方程组有非零解。因此,$A$的秩小于$n$,即$A$不是满秩矩阵(选项A正确)。
选项逐一分析:
- 选项A:$A$不是满秩矩阵。
- 由$r(A) < n$直接成立,正确。
- 选项B:$A$的列向量组线性无关。
- 若列向量组线性无关,则$r(A)=n$,与$r(A) < n$矛盾,错误。
- 选项C:$A$的行向量组中任意一个向量均可以由其余向量线性表出。
- 行向量组线性相关(因$r(A) < n$),但无法保证每个行向量均可被其他行向量表出(可能存在主行),错误。
- 选项D:$A$的行向量组线性无关。
- 若行向量组线性无关,则$r(A)=n$,与$r(A) < n$矛盾,错误。