设向量组(i)α1=(2,4,-2)T,α2=(-1,a-3,1)T,a3=(2,8,b-1)T;(ii)β1=(2,b+5,-2)T,β2=(3,7,a-4)T,β3=(1,2b+4,-1)T. 记A=(α1,α2,α3),B=(β1,β2,β3). 问

admin2022-07-06  12

问题 设向量组(i)α1=(2,4,-2)T,α2=(-1,a-3,1)T,a3=(2,8,b-1)T;(ii)β1=(2,b+5,-2)T,β2=(3,7,a-4)T,β3=(1,2b+4,-1)T
记A=(α1,α2,α3),B=(β1,β2,β3).
问:
(Ⅰ)a,b为何值时,A等价于B,a,b为何值时,A和B不等价;
(Ⅱ)a,b为何值时,向量组(i)等价于(ii),a,b为何值时,向量组(i),(ii)不等价.

选项

答案(Ⅰ)A等价于B[*]r(A)=r(B).将A,B合并,作初等行变换,有 [*] 当a≠1且b≠-1时,r(A)=r(B)=3,A等价于B; 当a=1或b=-1时,r(A)=r(B)=2,A等价于B.所以无论a,b为何值均有A和B等价. (Ⅱ)(i)等价于(ii)[*]向量组可以相互表出[*](α1,α2,α3)x=βi,(β1,β2,β3)y=αi(i=1,2,3)均有解[*]. 由(Ⅰ)知, a≠1,b≠-1时,r(i)=r(ii)=[*]=3,(i)等价于(ii); a=1,b=-1时,r(i)=r(ii)=[*]=2,(i)等价于(ii); a=1,b≠-1时,r(i)=r(ii)=2≠[*]=3,(β1,β2,β3)y=α3无解,(i),(ii)不等价; a≠1,b=-1时,r(i)=r(ii)=2≠[*]=3,(α1,α2,α3)x=β2无解,(i),(ii)不等价. 【注】为方便计算,我们将A,B合并,作初等行变换,若A化为阶梯形时,B的秩不能直接观察得出,则需将A,B分开计算,以免漏解.

解析
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