题目
(1) 2 0 3-|||-设向量组a1= -1 α2= 4 a3= -6 α4= 3-|||-3 1 5 4 则该向量组的一个最大无关-|||-2 -3 7 -1-|||-组为α1,α2,且 (alpha )_(3)=2(alpha )_(1)-(alpha )_(2), (alpha )_(4)=(alpha )_(1)+(alpha )_(2)-|||-A 对-|||-B)错

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查向量组的最大无关组的判断,涉及线性相关与线性无关的概念,以及向量线性组合的表示。
解题核心思路:
- 判断向量组中部分向量是否线性无关:若向量组中的某些向量线性无关,则它们可以构成最大无关组的基础。
- 验证其他向量是否可被线性表示:若其余向量均可由该部分向量线性表示,则该部分即为最大无关组。
破题关键点:
- 题目已给出条件:$\alpha_3 = 2\alpha_1 - \alpha_2$,$\alpha_4 = \alpha_1 + \alpha_2$,说明$\alpha_3$和$\alpha_4$可由$\alpha_1$和$\alpha_2$线性表示。
- 需验证$\alpha_1$和$\alpha_2$是否线性无关:若线性无关,则$\{\alpha_1, \alpha_2\}$即为最大无关组。
步骤1:验证$\alpha_1$和$\alpha_2$是否线性无关
假设存在实数$k_1, k_2$,使得:
$k_1 \alpha_1 + k_2 \alpha_2 = 0$
将向量代入:
$k_1 \begin{bmatrix} 0 \\ -6 \\ 1 \end{bmatrix} + k_2 \begin{bmatrix} 3 \\ 5 \\ 4 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix}$
得到方程组:
- $0 \cdot k_1 + 3k_2 = 0$
- $-6k_1 + 5k_2 = 0$
- $k_1 + 4k_2 = 0$
解方程组:
- 由第1式得:$k_2 = 0$
- 代入第2式得:$-6k_1 = 0 \Rightarrow k_1 = 0$
- 第3式自动满足。
结论:唯一解为$k_1 = 0, k_2 = 0$,说明$\alpha_1$和$\alpha_2$线性无关。
步骤2:判断最大无关组
- $\alpha_3$和$\alpha_4$均可由$\alpha_1$和$\alpha_2$线性表示。
- $\alpha_1$和$\alpha_2$线性无关,且包含所有向量的生成关系。
结论:$\{\alpha_1, \alpha_2\}$是向量组的一个最大无关组。