kaoyan1basic 线性代数 第1题

教材习题

📝 题目

### 【强化篇】第1题(选择题) 1.设 $\boldsymbol{\alpha}_{1}, \boldsymbol{\alpha}_{2}, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_{s}$ 是 $n$ 维列向量, $\boldsymbol{A}$ 是 $m \times n$ 矩阵,记向量组(I)为 $\boldsymbol{\alpha}_{1}, \boldsymbol{\alpha}_{2}, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_{s}$ ,向量组(II)为 $A \alpha_{1}, A \alpha_{2}, \cdots, A \alpha_{1}$ ,则下列命题正确的是( )。 (A)若向量组(I)线性无关,则向量组(II)线性无关 (B)若向量组(II)线性无关,则向量组(I)线性无关 (C)若向量组(II)线性相关,则向量组(I)线性相关 (D)向量组(I)与向量组(II)具有不同的线性相关性

💡 答案解析

**答案**:B **解析**:步骤1:若向量组(II)线性无关,即$\boldsymbol{A}\boldsymbol{\alpha}_1,\boldsymbol{A}\boldsymbol{\alpha}_2,\cdots,\boldsymbol{A}\boldsymbol{\alpha}_s$线性无关,则存在不全为零的$k_i$使$\sum k_i\boldsymbol{\alpha}_i=\boldsymbol{0}$时,$\boldsymbol{A}(\sum k_i\boldsymbol{\alpha}_i)=\boldsymbol{0}$,由(II)无关得$k_i=0$,故(I)无关。步骤2:反之不成立,如$\boldsymbol{A}=\boldsymbol{0}$时(I)无关但(II)相关。故B正确。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/2
目标:分析选项B的正确性
假设向量组(II)线性无关,即Aα1, Aα2, ..., Aαs线性无关。考虑向量组(I)的线性组合:设k1α1 + k2α2 + ... + ksαs = 0,两边左乘A得k1Aα1 + k2Aα2 + ... + ksAαs = 0。由于(II)线性无关,必有k1=k2=...=ks=0,因此(I)线性无关。故B正确。
公式:A(∑k_iα_i)=∑k_i(Aα_i)
提示:注意线性无关的定义:若组合为零则系数全为零。
步骤 2/2
目标:分析选项A、C、D的错误性
选项A:反例,取A=0矩阵,则(I)无关但(II)全为零向量,线性相关。选项C:反例,取A为可逆矩阵,则(II)相关可推出(I)相关,但一般情况不成立,如A=0时(II)相关但(I)可能无关。选项D:由B知可能相同,故D错误。
提示:构造反例时常用零矩阵或可逆矩阵。

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