4第四章向量组的线性相关性习题解答-2019年文档 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 23:28:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

习 题 四

A 组

1.填空题

x?a)?(1) 设x=(2,3,7)T,y=(4,0,2)T,z=(1,0,2)T,且2(3y(?a?),z则

a= .

解 由2(x?a)?3(y?a)?z得

(2) 单个向量?线性无关的充分必要条件是 .

解 ??0.

(3) 已知向量组??=(1,0,1),??=(2,2,3),??=(1,3,t)线性相关,则 .

?110110051?2t?5?0,所以t?. 解 因为?2?223?222?313t13t?1(4) 设有向量组??,??,又????????,??????2??,???????2??,则向量组??,??,??线性 .

解 相关.

(5) 若向量组??,??,??线性相关,则向量组?????,?????,?????线性 .

可由?1,?2线性表示,所以?1,?2,?3的秩小于等于2,从而可知?1,?2,?3线性?1,?2,?3110??1??2??110???1??110?????????解 因为??2??3???011???2?,又011?2?0,所以矩阵?011?可逆,从而

??????101?????101?1011??3???3???即?1,?2,?3与?1??2,?2??3,?3??1等价.故?1??2,?2??3,?3??1线性相关.

1. 2(6) 设行向量组(2,1,1,1),(2,1,a,a),(3,2,1,a),(4,3,2,1)线性相关,且a?1,则 . 解 a?(7) 设向量组式 .

解 abc?0.

?1??a,0,c,2??b,c?,0?3,????线性无关,则a,b,c必满足关系a0,b,??12?2?T??2?,三维列向量???a,1,1?.已知A?与?线性相关,则(8)设三阶矩阵A=?21?304???a? .

解 a??1.

2.选择题

(1) n维向量组a1,a2,,as(3≤s≤n)线性无关的充分必要条件是 .

,ks,使k1?1?k2?2?,ks,使k1?1?k2?2??ks?s?0; ?ks?s?0;

(A)存在一组全为零的数k1,k2,(B)存在一组不全为零的数k1,k2,(C)a1,a2,(D)a1,a2,,as中任意两个向量都线性无关;

,as中任意一个向量都不能由其余向量线性表示.

答 (D).?1,?2,,?s线性相关的充分必要条件是:?1,?2,,?s中至少有一个向量可由其余

,?s中任意一个向量

s?1个向量线性表示.所以?1,?2,都不能由其余s?1个向量线性表示.

(2) 设有两个n维向量组??,??,,?s线性无关的充分必要条件是:?1,?2,,?s、??,??,,?s,若存在两组不全为零的数k1,k2,,ks;

?1,?2,(A) (B) (C) (D)

,?s,使(k1??1)?1??(ks??s)?s?(k1??1)?1??(ks??s)?s?0;则 .

?????,??,??,??,??,,?s??s,?????,,?s、??,??,,?s、??,??,,?s??s线性相关;

,?s均线性无关; ,?s均线性相关;

,?s??s线性无关.

?????,,?s??s,?????,答 (A).因为

所以?1??1,,?s??s,?1??1,,?s??s线性相关.

,?m为两个n维向量组(m?2),且

(3) 设向量组?1,?2,则有 .

(A) (B) (C)

,?m和向量组??,??,?1,?2,?1,?2,?1,?2,,?m的秩小于??,??,,?m的秩大于??,??,,?m的秩等于??,??,,?m的秩; ,?m的秩; ,?m的秩;

1???1?01???1???2?10,又

?????????0?11??m?(D) 无法判定.

??1??01????2??10??答 (C).因为

???????????m??11即?1,110?(?1)m?1(m?1)?0,所以有

?2,,?m与?1,?2,,?m等价,从而知?1,?2,,?m与?1,?2,,?m的秩相等.

(4) 设有两个n维向量组

?1,?2,,?m和??,??,,?m均线性无关,则向量组

?1???,?2???,,?m??m .

(A) 线性相关; (B) 线性无关;

(C) 可能线性相关也可能线性无关; (D) 既不线性相关,也不线性无关. 答 (C).

?1??1???1???1?????????例如,?1??0?,?2??1?;?1??0?,?2???1?,则?1,?2和?1,?2都线性无关,但

?0??0??0??0??????????1??1,?2??2线性相关.

?1??1??1??1?????????又如, ?1??0?,?2??1?;?1??0?,?2??1?,则?1,?2和?1,?2都线性无关,?1??1,?2??2?0??0??0??0?????????也线性无关.

(5) 设有向量组A???1,?2,,?s与B???,??,,?t均线性无关,且向量组A中的每个向量都不

能由向量组B线性表示,同时量组B中的每个向量也不能由向量组A线性表示,则向量组

?1,?2,,?s???,??,,?t的线性相关性为 .

(A) 线性相关; (B) 线性无关;

(C) 可能线性相关也可能线性无关; (D) 既不线性相关,也不线性无关. 答 (C).