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设向量组,α1=(a,2,10)T,α2=(一2,1,5)T,α2=(一1,1,4)T,β=(1,b,c)T.试问a,b,c满足什么条件时: (Ⅰ)β可由α1,α2,α3线性表出,且表示唯一? (Ⅱ)β不能由α1,α2,α3线性表出?
设向量组,α1=(a,2,10)T,α2=(一2,1,5)T,α2=(一1,1,4)T,β=(1,b,c)T.试问a,b,c满足什么条件时: (Ⅰ)β可由α1,α2,α3线性表出,且表示唯一? (Ⅱ)β不能由α1,α2,α3线性表出?
admin
2021-01-25
20
问题
设向量组,α
1
=(a,2,10)
T
,α
2
=(一2,1,5)
T
,α
2
=(一1,1,4)
T
,β=(1,b,c)
T
.试问a,b,c满足什么条件时:
(Ⅰ)β可由α
1
,α
2
,α
3
线性表出,且表示唯一?
(Ⅱ)β不能由α
1
,α
2
,α
3
线性表出?
(Ⅲ)β可由α
1
,α
2
,α
3
线性表出,但表示不唯一?并求出一般表达式。
选项
答案
设方程组α
1
x
1
+α
2
x
2
+α
3
x
3
=β。 (*) 对方程组的增广矩阵作初等行变换,化成阶梯形矩阵,有 [*] (Ⅰ)当a≠一4时,r(α
1
,α
2
,α
3
)=r(α
1
,α
2
,α
3
,β)=3。方程组(*)有唯一解,即β可由α
1
,α
2
,α
3
线性表出,且表示唯一。 (Ⅱ)当a=一4,但c一3b+1≠0时,r(α
1
,α
2
,α
3
)一2≠r(α
1
,α
2
,α
3
,β)=3,方程组(*)无解,β不可由α
1
,α
2
,α
3
线性表出。 (Ⅲ)当a=一4,且c一3b+1=0时,r(α
1
,α
2
,α
3
)=r(α
1
,α
2
,α
3
,β)=2,方程组(*)有无穷多解,此时有 (α
1
,α
2
,α
3
┇β)→[*], 得对应齐次方程组的基础解系为:ξ
1
=(1,一2,0)
T
(取自由未知量x
1
=1,回代得x
2
=一2,x
3
=0),非齐次方程的一个特解是η=[0,一(b+1),(2b+1)]
T
,故通解为 [*],其中k是任意常数。 故有β=kα
1
一(2k+b+1)α
2
+(2b+1)α
3
。
解析
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0
考研数学三
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