设向量组α1,α2,α3,β1线性相关,向量组α1,α2,α3,β2线性无关,则对于任意常数k,必有( ).

admin2022-01-05  40

问题 设向量组α1,α2,α3,β1线性相关,向量组α1,α2,α3,β2线性无关,则对于任意常数k,必有(    ).

选项 A、α1,α2,α3,kβ1+β2线性无关
B、α1,α2,α3,kβ1+β2线性相关
C、α1,α2,α3,β1+kβ2线性无关
D、α1,α2,α3,β1+kβ2线性相关

答案A

解析 可用线性无关的定义证明.由于k为任意常数,令k取某些特殊值也可用排错法判别.
解一  对于任意常数k,证明(A)成立.设
    l1α1+l2α2+l3α3+l4(kβ1+β2)=0
下证l4=0.若l4≠0,则kβ1+β2可由α1,α2,α3线性表示,由题设知β1能由α1,α2,α3线性表示,因而β2能由α1,α2,α3线性表示.这与α1,α2,α3,β2线性无关相矛盾,所以l4=0,则上述等式可化为l1α1+l2α2+l3α3=0.
而α1,α2,α3线性无关,故l1=0,l2=0,l3=0,所以α1,α2,α3,kβ1+β2线性无关.故(A)正确.
解二  当k=0时,显然(B)、(C)不成立.
      当k=1时,(D)不成立.事实上,由题设α1,α2,α3,β2线性无关,如果α1,α2,α3,β1+β2线性相关,而α1,α2,α3线性无关,β1,α1,α2,α3线性相关,则β1能由α1,α2,α3线性表示,而β2不能,于是β1+β2不能由α1,α2,α3线性表示,所以(D)不成立.仅(A)入选.
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