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设四元齐次线性方程组(1)为 而已知另一四元齐次线性方程组(2)的一个基础解系为 α1=(2,-1,a+2,1)T,α2=(-1,2,4,a+8)T。 (Ⅰ)求方程组(1)的一个基础解系; (Ⅱ)当a为何值时,方程组(1)与(2)
设四元齐次线性方程组(1)为 而已知另一四元齐次线性方程组(2)的一个基础解系为 α1=(2,-1,a+2,1)T,α2=(-1,2,4,a+8)T。 (Ⅰ)求方程组(1)的一个基础解系; (Ⅱ)当a为何值时,方程组(1)与(2)
admin
2019-02-26
31
问题
设四元齐次线性方程组(1)为
而已知另一四元齐次线性方程组(2)的一个基础解系为
α
1
=(2,-1,a+2,1)
T
,α
2
=(-1,2,4,a+8)
T
。
(Ⅰ)求方程组(1)的一个基础解系;
(Ⅱ)当a为何值时,方程组(1)与(2)有非零公共解?并求出所有非零公共解。
选项
答案
(Ⅰ)对方程组(1)的系数矩阵作初等行变换,有 [*] 则n-r(A)=4-2=2,基础解系由两个线性无关的解向量构成。取x
3
,x
4
为自由变量,得 β
1
=(5,-3,1,0)
T
,β
2
=(-3,2,0,1)
T
是方程组(1)的基础解系。 (Ⅱ)设η是方程组(1)与(2)的非零公共解,则 η=k
1
β
1
+k
2
β
2
=l
1
α
1
+l
2
α
2
,其中k
1
,k
2
与l
1
,l
2
均是不全为0的常数。 由k
1
β
1
+k
2
β
2
-l
1
α
1
-l
2
α
2
=0,得齐次方程组 [*] 对方程组(3)的系数矩阵作初等行变换,有 [*] 当a≠-1时,方程组(3)的系数矩阵变为[*]。可知方程组(3)只有零 解,即k
1
=k
2
=l
1
=l
2
=0,于是η=0,不合题意。 当a=-1时,方程组(3)系数矩阵变为[*],解得k
1
=l
1
+4l
2
,k
2
=l
1
+7l
2
。 于是η=(l
1
+4l
2
)β
1
+(l
1
+7l
2
)β
2
=l
1
α
1
+l
2
α
2
。 所以当a=-1时,方程组(1)与(2)有非零公共解,且公共解是 l
1
(2,-1,1,1)
T
+l
2
(-1,2,4,7)
T
,l
1
,l
2
为任意常数。
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/CG04777K
0
考研数学一
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