设向量组α1,α2,α3线性无关,向量β1可由α1,α2,α3线性表示,而向量β2不能由α1,α2,α3线性表示,则对于

设向量组α1,α2,α3线性无关,向量β1可由α1,α2,α3线性表示,而向量β2不能由α1,α2,α3线性表示,则对于任意常数k,必有(  )
A. α1,α2,α3,kβ12线性无关
B. α1,α2,α3,kβ12线性相关
C. α1,α2,α3,β1+kβ2线性无关
D. α1,α2,α3,β1+kβ2线性相关
方白牙 1年前 已收到1个回答 举报

czl1025 春芽

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解题思路:结合矩阵的秩进行判断,或者利用特殊值法进行判断.

【解法1】
由题设可知,α1,α2,α3,β2线性无关,且β1可由α1,α2,α3线性表示,
故存在不全为0的一组常数k1,k2,k3使得:
β1=k1α1+k2α2+k3α3
对于选项A和B:
(α1,α2,α3,kβ12)=(α1,α2,α3,kk1α1+kk2α2+kk3α32)→(α1,α2,α3,β2)(初等列变换),
因此:
r(α1,α2,α3,kβ12)=r(α1,α2,α3,β2)=4.
故:α1,α2,α3,kβ12线性无关,
选项A正确,选项B错误.
对于选项C:
当k=0时,(α1,α2,α3,β1+kβ2)=(α1,α2,α3,β1)为线性相关的,
故选项C错误.
对于选项D:
当k=1时,
(α1,α2,α3,β1+kβ2)=(α1,α2,α3,β1)=(α1,α2,α3,k1α1+k2α2+k3α32)→(α1,α2,α3,β2
故:r(α1,α2,α3,β12)=r(α1,α2,α3,β2)=4,
从而:α1,α2,α3,β12线性无关.
故选项D错误.
综上所述,故选:A.
【解法2】
取k为特殊值,并结合排除法进行判断:
对于选项A和B:
取k=0,
则 (α1,α2,α3,kβ12)=(α1,α2,α3,β2).
因为α1,α2,α3线性无关,且β2不能由α1,α2,α3线性表出,
故α1,α2,α3,β2线性无关,可排除B.
对于选项C:
取k=0,则(α1,α2,α3,β1+kβ2)=(α1,α2,α3,β1),
因为β1可由α1,α2,α3线性表出,故α1,α2,α3,β1线性相关,可排除C.
对于选项D:
取k=1,则(α1,α2,α3,β1+kβ2)=(α1,α2,α3,β12),
因为β1可由α1,α2,α3线性表出,且β2不能由α1,α2,α3线性表出,
故α1,α2,α3,β12线性无关,可排除D.
故选:A.

点评:
本题考点: 向量组线性无关的判定与证明.

考点点评: 本题考查了向量组线性相关性的判别,需要熟悉线性相关、线性无关的定义与基本性质.对于含有参数的选择题,可以取参数为特殊值进行分析与判断.

1年前

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