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设矩阵A=(α1,α2,α3),其中α1,α2,α3是4维列向量,已知非齐次线性方程组Ax=b的通解为x=k(1,一2,3)T+(1,2,一1)T,k为任意常数. 试求α1,α2,α3的一个极大线性无关组,并把向量b用此极大线性无关组线性表示;
设矩阵A=(α1,α2,α3),其中α1,α2,α3是4维列向量,已知非齐次线性方程组Ax=b的通解为x=k(1,一2,3)T+(1,2,一1)T,k为任意常数. 试求α1,α2,α3的一个极大线性无关组,并把向量b用此极大线性无关组线性表示;
admin
2016-01-11
72
问题
设矩阵A=(α
1
,α
2
,α
3
),其中α
1
,α
2
,α
3
是4维列向量,已知非齐次线性方程组Ax=b的通解为x=k(1,一2,3)
T
+(1,2,一1)
T
,k为任意常数.
试求α
1
,α
2
,α
3
的一个极大线性无关组,并把向量b用此极大线性无关组线性表示;
选项
答案
(1)由题设条件可知ξ=(1,一2,3)
T
是对应的齐次线性方程组Ax=0的一个基础解系,所以r(A)=3—1=2;η=(1,2,一1)
T
为非齐次线性方程组Ax=b的一个特解. 于是有[*] 由(1)可得α
1
=2α
2
—3α
3
,即α
1
可用α
2
,α
3
线性表示,则α
2
,α
3
线性无关,否则r(α
1
,α
2
,α
3
)=1与r(A)=2矛盾,所以α
1
,α
2
,α
3
的一个极大线性无关组可取为α
2
,α
3
.由(2)可得 b=α
1
+2α
2
一α
3
=4α
2
一4α
3
.
解析
本题是抽象型非齐次线性方程组的典型情形.只要从题设条件求得对应齐次线性方程组Ax=0的一个基础解系与非齐次线性方程组Ax=b的一个特解即可.其中一个关键问题仍是确定系数矩阵A的秩,由此可知基础解系中包含线性无关解向量个数.
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/Kv34777K
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考研数学二
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