问题 单项选择题

设n维向量组α1,α2,…,αs(s<n)线性无关,则β1,β2,…,βs线性无关的充分必要条件是
(A) α1,α2,…,αs可由β1,β2,…,βs线性表出.
(B) β1,β2,…,βs可由α1,α2,…,αs线性表出.
(C) α1,α2,…,αs与β1,β2,…,βs等价.
(D) 矩阵A=(α1,α2,…,αs)与矩阵B=(β1,β2,…,βs)等价.

答案

参考答案:D

解析: β1,β2,…,βs线性无关,就是β1,β2,…,βs的秩等于s.依题意α1,α2,…,αs的秩等于s,就是要找两个向量组的秩相等的相关条件.而两个向量组的秩和向量组的线性表示之间没有直接等价关系,所以前3个选项都不是本题的答案.只有选项(D)是正确的.下面具体分析各个选项.
对于选项(A):α1,α2,…,αs可由β1,β2,…,βs线性表出,则
r(α1,α2,…,αs)≤r(β1,β2,…,βs).
即r(β1,β2,…,βs)≥s,又β1,β2,…,βs共有s个,所以r(β1,β2,…,βs)≤s,故有r(β1,β2,…,βs)=s.但是反过来,已知r(β1,β2,…,βs)=s,并不能推出α1,α2,…,αs可由β1,β2,…,βs线性表出.所以这是β1,β2,…,βs线性无关的一个充分条件但并不必要.
对于选项(B):β1,β2,…,βs可由α1,α2,…,αs线性表出,只可以推出
r(β1,β2,…,βs)≤r(α1,α2,…,αs),
即r(β1,β2,…,βs)≤s,所以既不是充分条件,也不是必要条件.
对于选项(C):是选项(A)和(B)的组合,所以是充分条件,但不是必要条件.
选项(D)是正确的.因为矩阵A=(α1,α2,…,αs)的秩等于它的列秩,就是它的列向量组α1,α2,…,αs的秩.依题意,两个向量组的秩相等就有两个矩阵的秩相等,即r(A)=r(B),而矩阵等价的充分必要条件是它们的秩相等.故应选(D).

单项选择题
多项选择题