题目
填空题(共16题,32.0分)29.(2.0分)已知向量组A:a_(1)=(1,2,3)^T,a_(2)=(1,2,0)^T,a_(3)=(t,1,-2)^T线性相关,则t=____.第1空
填空题(共16题,32.0分)
29.(2.0分)已知向量组
$A:a_{1}=(1,2,3)^{T},a_{2}=(1,2,0)^{T},a_{3}=(t,1,-2)^{T}$线性相关,则t=____.
第1空
题目解答
答案
将向量组构成矩阵 $A = \begin{pmatrix} 1 & 1 & t \\ 2 & 2 & 1 \\ 3 & 0 & -2 \end{pmatrix}$,计算行列式:
$\det(A) = 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 0 & -2 \end{vmatrix} - 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & -2 \end{vmatrix} + t \cdot \begin{vmatrix} 2 & 2 \\ 3 & 0 \end{vmatrix} = 1 \cdot (-4) - 1 \cdot (-7) + t \cdot (-6) = 3 - 6t$
令 $\det(A) = 0$,解得 $t = \frac{1}{2}$。
答案: $\boxed{\frac{1}{2}}$
解析
本题考查向量组线性相关的性质以及行列式的计算。解题思路是根据向量组线性相关的充要条件:若向量组构成的矩阵的行列式为$0$,则向量组线性相关。所以我们先将向量组构成矩阵,然后计算该矩阵的行列式,最后令行列式的值为$0$,解出$t$的值。
- 构造矩阵:
已知向量组$A:a_{1}=(1,2,3)^{T},a_{2}=(1,2,0)^{T},a_{3}=(t,1,-2)^{T}$,将其构成矩阵$A = \begin{pmatrix} 1 & 1 & t \\ 2 & 2 & 1 \\ 3 & 0 & -2 \end{pmatrix}$。 - 计算行列式$\det(A)$:
根据三阶行列式的展开法则$\det(A)=a_{11}A_{11}+a_{12}A_{12}+a_{13}A_{13}$(其中$A_{ij}$是$a_{ij}$的代数余子式),对于矩阵$A$,有:
$\det(A) = 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 0 & -2 \end{vmatrix} - 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & -2 \end{vmatrix} + t \cdot \begin{vmatrix} 2 & 2 \\ 3 & 0 \end{vmatrix}$
分别计算二阶行列式:- 计算$\begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 0 & -2 \end{vmatrix}$,根据二阶行列式计算公式$\begin{vmatrix} a & b \\ c & d \end{vmatrix}=ad - bc$,可得$\begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 0 & -2 \end{vmatrix}=2\times(-2)-1\times0=-4$。
- 计算$\begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & -2 \end{vmatrix}$,同理可得$\begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & -2 \end{vmatrix}=2\times(-2)-1\times3=-4 - 3=-7$。
- 计算$\begin{vmatrix} 2 & 2 \\ 3 & 0 \end{vmatrix}$,可得$\begin{vmatrix} 2 & 2 \\ 3 & 0 \end{vmatrix}=2\times0 - 2\times3=-6$。
将上述结果代入$\det(A)$的表达式中,得到$\det(A)=1\times(-4)-1\times(-7)+t\times(-6)=-4 + 7 - 6t=3 - 6t$。
- 求解$t$:
因为向量组线性相关,所以$\det(A)=0$,即$3 - 6t = 0$。
移项可得$6t = 3$,两边同时除以$6$,解得$t = \frac{3}{6}=\frac{1}{2}$。