题目
(2013年考研试题) 设A、B、C均为n阶矩阵,若AB=C,且B可逆,则( )。A. 矩阵C的行向量组与矩阵A的行向量组等价B. 矩阵C的列向量组与矩阵A的列向量组等价C. 矩阵C的行向量组与矩阵B的行向量组等价D. 矩阵C的列向量组与矩阵B的列向量组等价
(2013年考研试题) 设A、B、C均为n阶矩阵,若AB=C,且B可逆,则( )。
A. 矩阵C的行向量组与矩阵A的行向量组等价
B. 矩阵C的列向量组与矩阵A的列向量组等价
C. 矩阵C的行向量组与矩阵B的行向量组等价
D. 矩阵C的列向量组与矩阵B的列向量组等价
题目解答
答案
B. 矩阵C的列向量组与矩阵A的列向量组等价
解析
考查要点:本题主要考查矩阵乘法的性质、矩阵等价的概念以及可逆矩阵的作用。关键在于理解矩阵乘法对列向量组的影响,以及可逆矩阵如何保证向量组的等价性。
解题核心思路:
- 矩阵乘法的列组合性质:矩阵乘积$AB$的列向量是$A$的列向量的线性组合,系数由$B$的对应列决定。
- 可逆矩阵的双向线性表示:由于$B$可逆,$A$可以表示为$A = CB^{-1}$,从而$A$的列向量组也能由$C$的列向量组线性表示。
- 等价性判定:若两个向量组能互相线性表示,则它们等价。
破题关键点:
- 选项B的正确性:通过$AB=C$和$B$可逆,推导出$A$与$C$的列向量组可互相线性表示,从而等价。
- 排除其他选项:行向量组的等价性需通过转置分析,但无法保证双向线性表示;选项D中$C$的列向量组与$B$的列向量组无必然联系。
选项分析
选项B:矩阵C的列向量组与矩阵A的列向量组等价
- 列向量的线性组合:
设$B$的第$j$列为$b_j$,则$C$的第$j$列可表示为$A b_j$,即$C$的列向量是$A$的列向量的线性组合。因此,$C$的列向量组可由$A$的列向量组线性表示。 - 反向线性表示:
由于$B$可逆,存在$B^{-1}$,可得$A = C B^{-1}$。此时,$A$的第$j$列可表示为$C$的列向量的线性组合(系数为$B^{-1}$的第$j$列)。因此,$A$的列向量组也可由$C$的列向量组线性表示。 - 等价性结论:
两向量组可互相线性表示,故选项B正确。
其他选项分析
- 选项A:行向量组的等价性需通过转置矩阵分析,但无法保证双向线性表示。
- 选项C/D:$C$的行或列向量组与$B$的对应向量组无必然联系,因$B$仅作为系数矩阵参与线性组合。