设n维列向量组α1,α2,…,αm(m<n)线性无关. (1)若it’/维列向量组β1,β2,…,βm线性无关,则向量组α1,α2,…,αm可由向量组β1,β2,…,βm线性表出; (2)若n维列向量组β1,β2,…,βm线性无关,则向量组

admin2014-09-08  6

问题 设n维列向量组α1,α2,…,αm(m<n)线性无关.
    (1)若it’/维列向量组β1,β2,…,βm线性无关,则向量组α1,α2,…,αm可由向量组β1,β2,…,βm线性表出;
    (2)若n维列向量组β1,β2,…,βm线性无关,则向量组β1,β2,…,βm可由向量组α1,α2,…,αm线性表出;
    (3)若n维列向量组β1,β2,…,βm线性无关,则向量组α1,α2,…,αm与向量组β1,β2,…,βm等价;
    (4)n维列向量组β1,β2,…,βm线性无关的充分必要条件是矩阵A=(α1,α2,…,αm)的秩等于矩阵B=(β1,β2,…,βm)的秩.
    上述命题中,正确命题的个数为[    ]个.

选项 A、1
B、2
C、3
D、4

答案A

解析 设α1=(1,0,0)T,α2=(0,1,0)T,β1=(1,0,0)T,β2==(0,0,1)T,则α1,α2线性无关,β1,β2也线性无关.但α2不.能由β1,β2线性表出,β2也不能由α1,α2线性表出,因此命题(1),命题(2)都是错误的,从而命题(3)也是错误的.由排除法,只有命题(4)是正确的.
    故选A.
    事实上,可以证明命题(4)是正确的:
    必要性若向量组β1,β2,…,βm线性无关.则矩阵B=(β1,β2,…,βm)的秩r(B)=m,由题设向量组α1,α2,…,αm线性无关,因此矩阵A=(α1,α2,…,αm)的秩r(A)=m.从而有r(A)=r(B).
    充分性  因r(A)=r(B),即r(α1,α2,…,αm)=r(β1,β2,…,βm).又α1,α2,…,αm线性无关,因此r(α1,α2,…,αm)=m,故r(β1,β2,…,βm)=m,即β1,β2,…,βm线性无关.
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