设α1,α2,α3是四元非齐次线性方程组AX=b的三个解向量,且A的秩(A)=3,α1=[1,2,3,4]T,α2+α3=[0,1,2,3]T,C表示任意常数,则线性方程组AX=b的通解X=( )。

admin2015-11-16  31

问题 设α1,α2,α3是四元非齐次线性方程组AX=b的三个解向量,且A的秩(A)=3,α1=[1,2,3,4]T,α2+α3=[0,1,2,3]T,C表示任意常数,则线性方程组AX=b的通解X=(    )。

选项 A、[1,2,3,4]T+C[1,1,1,1]T
B、[1,2,3,4]T+C[0,1,2,3]T
C、[1,2,3,4]T+C[2,3,4,5]T
D、[1,2,3,4]T+C[3,4,5,6]T

答案C

解析 [解题思路]  根据非齐次线性方程组通解的结构,依次求出其导出组的基础解系及自身的一个特解。
    解一  因r(A)=3,n=4,故导出组AX=0的一个基础解系只含n-r(A)=4-3=1个解,又根据非齐次线性方程组的两个解的差为其导出组的解,因而
    2α1-(α2+α3)=(α1-α2)+(α1-α3)=[2,3,4,5]T≠0
为其导出组的一个解,因它不等于0,故[2,3,4,5]T为其导出组的基础解系,又显然α1为其自身的一个特解,故所求通解为
   α1+C[2α1-(α2+α3)]=[1,2,3,4]T+C[2,3,4,5]T,仅(C)入选。
    解二  (A)中[1,1,1,1]T=α1-(α2+α3),(B)中[0,1,2,3]T=α2+α3及(D)中[3,4,5,6]T=3α1-2(α2+α3)都不是AX=0的解,因而乘以任意常数C后不能构成其导出组的基础解系,故选项(A)、(B)、(D)都不正确,仅(C)入选。
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