问题


以下是关于大学数学的单项选择题,请直接给出正确答案的选项。
题目:设向量组 (I): $\boldsymbol{\alpha}_1, \boldsymbol{\alpha}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s$ 的秩为 $r_1$, 向量组 (II): $\boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_2$, 且向量 组 (II) 可由向量组 (I) 线性表示, 则 ( )
A. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1, \boldsymbol{\alpha}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s, \boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_2$
B. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1-\boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\alpha}_2-\boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s-\boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_1-r_2$
C. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1, \boldsymbol{\alpha}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s, \boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_1$
D. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1+\boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\alpha}_2+\boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s+\boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_1+r_2$
答案是:

答案

模型 模型答案 正确答案
金声玉亮2.0

C
C
deepseekr1

答案是:C. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1, \boldsymbol{\alpha}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s, \boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_1$

**解析**:
1. **条件分析**:
- 向量组 (II) 可由 (I) 线性表示,说明 $r_2 \leq r_1$(被表示组的秩不超过表示组的秩)。
- 合并后的向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1, \dots, \boldsymbol{\alpha}_s, \boldsymbol{\beta}_1, \dots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩应等于原表示组 (I) 的秩 $r_1$,因为 (II) 的向量均可由 (I) 线性组合生成,合并后不增加新的线性无关向量。

2. **选项分析**:
- **A**错误:合并后的秩应为 $r_1$,而非 $r_2$。
- **B**错误:$\boldsymbol{\alpha}_i - \boldsymbol{\beta}_i$ 的秩与 $r_1 - r_2$ 无必然联系(反例见思考过程)。
- **C**正确:合并后向量组的秩仍为 $r_1$((II) 不增加新维度)。
- **D**错误:$\boldsymbol{\alpha}_i + \boldsymbol{\beta}_i$ 的秩不超过 $r_1$,而非 $r_1 + r_2$(反例见思考过程)。

综上,正确答案为 **C**。
C
gpto1 B C
GPT-4o C. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1, \boldsymbol{\alpha}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s, \boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_1$ C
llama3.1-70B-Instruct

C
C
llama3.1-405B-Instruct

C
C
DeepSeek-Coder-V2 答案是: C C
Qwen2-72B-Instruct C. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1, \boldsymbol{\alpha}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s, \boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_1$ C
baichuan4 C C
doubao C。

因为向量组(II)可由向量组(I)线性表示,所以向量组(I)的极大线性无关组也是向量组$\boldsymbol{\alpha}_1,\boldsymbol{\alpha}_2,\cdots,\boldsymbol{\alpha}_s,\boldsymbol{\beta}_1,\boldsymbol{\beta}_2,\cdots,\boldsymbol{\beta}_s$的极大线性无关组,所以该向量组的秩为$r_1$。A 选项不一定成立;B 选项和 D 选项的结论一般不成立。
C
minimax 选项C是正确的。

解释如下:

由于向量组 (II) 可由向量组 (I) 线性表示,这意味着向量组 (II) 中的每个向量都可以写成向量组 (I) 的线性组合。因此,向量组 (II) 中的向量不会增加向量组 (I) 的秩,因为它们不会提供任何新的线性独立向量。

向量组 (I) 的秩是 $r_1$,表示它包含 $r_1$ 个线性独立的向量。向量组 (II) 的秩是 $r_2$,表示它包含 $r_2$ 个线性独立的向量,但是这些向量可以由向量组 (I) 的线性组合表示。

因此,当我们将两个向量组合并时,向量组 (II) 中的向量不会增加线性独立向量的数量,所以合并后的向量组的秩仍然是 $r_1$,即向量组 (I) 的秩。

选项A不正确,因为向量组 (II) 的秩 $r_2$ 并不决定合并后向量组的秩。
选项B不正确,因为向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1-\boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\alpha}_2-\boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s-\boldsymbol{\beta}_s$ 的秩取决于 $\boldsymbol{\alpha}_i$ 和 $\boldsymbol{\beta}_i$ 之间的线性关系,而不是 $r_1-r_2$。
选项D不正确,因为向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1+\boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\alpha}_2+\boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s+\boldsymbol{\beta}_s$ 的秩同样取决于 $\boldsymbol{\alpha}_i$ 和 $\boldsymbol{\beta}_i$ 之间的线性关系,并不简单地等于 $r_1+r_2$。
C
kimi C. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1, \boldsymbol{\alpha}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s, \boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_1$ C
wenxinyiyan C C
zhipu C. 向量组 $\boldsymbol{\alpha}_1, \boldsymbol{\alpha}_2, \cdots, \boldsymbol{\alpha}_s, \boldsymbol{\beta}_1, \boldsymbol{\beta}_2, \cdots, \boldsymbol{\beta}_s$ 的秩为 $r_1$

解释:由于向量组 (II) 可以由向量组 (I) 线性表示,这意味着向量组 (II) 中的每一个向量都可以表示为向量组 (I) 中向量的线性组合。因此,向量组 (I) 和向量组 (II) 合并后的秩不会超过向量组 (I) 的秩 $r_1$。同时,向量组 (I) 的秩已经是 $r_1$,所以合并后的向量组的秩仍然是 $r_1$。因此,正确答案是 C。
C
gpto1 B C
deepseekv3 C C