选择题   A是m×n矩阵,线性方程组AX=b有唯一解的充分必要条件是______.
 
【正确答案】 D
【答案解析】 利用AX=b有唯一解的充分必要条件是[*]去判别.
   当m=n时,必有
   [*],
   因而必有解。又|A|≠0,即m=n=r(A),则AX=b必有唯一解.这也可由克拉默法则得知,但并不必要,当m≠n时,方程组也可能有唯一解.例如
   [*],AX=b有唯一解.
   C是AX-b有唯一解的必要条件,并非充分条件,即两个向量组α1,α2,…,αn与α1,α2,…,αn,b等价是方程组AX=b有解的充要条件,是有唯一解的必要条件.例如
   [*]AX=b有解,但解不唯一.
   B是AX-b有唯一解的必要条件,并非充分条件.因这时不能保证r(A)=r(A[*]b).如AX=0有非零解,则AX=b必没有唯一解,它可能有无穷多解,亦可能无解,当AX=0只有零解时,AX=b可能有唯一解,也可能无解,并不能保证必有唯一解.例如
   [*]
   AX=0仅有零解,而AX=b并无解.
   D秩r(A)=n表明A的列向量组线性无关,因而如AX=b有解,则解必唯一.仅r(A)=n还不能保证r(A)=[*],因而不能保证AX=b有解(参见B中反例),b可由A的列向量组线性表出是AX=b有解的充要条件,这两个条件结合才能保证
   [*].因而它们才是AX=b有唯一解的充要条件,仅D入选.
   [注意] B、C均是必要条件,前者不能保证r(A)=[*],因而不能保证AX=b必有解,后者不能保证AX=b的解唯一.A的列向量线性相关,AX=b绝对没有唯一解,列向量组线性无关最多有唯一解.