视频字幕
这是一道关于齐次线性方程组非零解条件的选择题。我们需要分析矩阵A的秩与方程组解的关系。设矩阵A是m行n列的矩阵,方程组AX等于零向量。
齐次线性方程组AX等于零总是有零解。关键问题是何时有非零解。根据线性代数理论,齐次方程组有非零解的充要条件是系数矩阵的秩小于未知量的个数。对于m行n列的矩阵A,未知量个数为n,所以条件是R(A)小于n。
现在我们逐一分析各个选项。选项A说R(A)等于m,这与未知量个数n无关,是错误的。选项B说R(A)等于n,这意味着只有零解,也是错误的。选项C说R(A)小于m,这与行数m的关系不是关键,错误。选项D说R(A)小于n,这正是齐次方程组有非零解的充要条件,是正确答案。
让我们用一个具体例子来验证。考虑一个2行3列的矩阵A。当R(A)等于3时,等于未知量个数n,此时只有零解。当R(A)等于2小于3时,满足R(A)小于n的条件,此时有非零解,解空间维数为3减2等于1。这验证了选项D的正确性。
总结一下,齐次线性方程组AX等于零有非零解的充要条件是系数矩阵的秩小于未知量个数n。这与矩阵的行数m无关。当R(A)等于n时只有零解,当R(A)小于n时有非零解。因此正确答案是选项D。