已知向量组(Ⅰ):α1,α2,…,αs线性无关,(Ⅱ):β1,β2,…,βt线性无关,且(Ⅰ)中任一向量αi(1≤i≤s)不能由(Ⅱ)线性表出,(Ⅱ)中任一向量βj(1≤j≤t)不能由(Ⅰ)线性表出,则向量组( )

admin2018-11-22  31

问题 已知向量组(Ⅰ):α1,α2,…,αs线性无关,(Ⅱ):β1,β2,…,βt线性无关,且(Ⅰ)中任一向量αi(1≤i≤s)不能由(Ⅱ)线性表出,(Ⅱ)中任一向量βj(1≤j≤t)不能由(Ⅰ)线性表出,则向量组(    )

选项 A、α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt必线性相关.
B、α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt必线性无关.
C、αs,β1,β2,…,βt必线性相关.
D、α1,α2,…,αs,βt必线性无关.

答案D

解析 假设α1,α2,…,αs,βt线性相关,则存在不全为零的数k1,k2,…,ks,ks+1使得
    k1α1+k2α2+…+ksαss+1βt=0,
其中是ks+1=0(若k≠0,则βt=(k1α1+k2α2+…+ksαs)与(Ⅱ)中任一向量不能由(Ⅰ)线性表示矛盾).
    因α1,α2,…,αs线性无关,从而得ki=0,i=1,2,…,s.这和假设矛盾,故α1,α2,…,αs,βt线性无关,即D正确.
    同理可知αs,β1,β2,…,βt线性无关,故C错误.
    向量组α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt可能线性相关,也可能线性无关,例:(Ⅰ)α1=(1,0,0),α2=(1,1,0)线性无关,(Ⅱ)β1=(0,0,1),β2=(0,1,1)线性无关,且α2,α2均不能由β1,β2线性表出,β1,β2均不能由α1,α2线性表出,但α1,α2,β1,β2是四个三维向量,必线性相关,故B不能成立.
    再比如(Ⅰ)α1=(1,0)线性无关,(Ⅱ)β1=(0,1)线性无关,且不能互相表出,但{α1,β1}是线性无关的,故A也不成立.
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