[2013年] 设当a,b为何值时,存在矩阵C使得AC-CA=B,并求所有矩阵C.

admin2021-01-25  57

问题 [2013年]  设当a,b为何值时,存在矩阵C使得AC-CA=B,并求所有矩阵C.

选项

答案设[*]则[*] [*] 由AC-CA=B得到四元非齐次线性方程组: [*] 存在矩阵C使AC-CA=B成立,上述方程组必有解.为此将上述方程组的增广矩阵[*]用初等行变换化为阶梯形矩阵: [*] 当a≠-1或b≠0时,因秩([*])≠秩(G),方程组无解. 当a=-1且b=0时,秩([*])=秩(G)=2<n=4,方程组有解,且有无穷多解.由基础解系和特解的简便求法得到,其基础解系为: α1=[1,a,1,0]T=[1,-1,1,0]T,α2=[1,0,1,0]T 则对应齐次线性方程组的通解为c1α1+c2α2. 而方程组①的特解为[1,0,0,0]T,故方程组①的通解为 X=c1[1,-1,1,0]T+c2[1,0,0,1]T+[1,0,0,0]T 即X=[x1,x2,x3,x4]T=[c1+c2+1,-c1,c1,c2]T,亦即x1=c1+c2+1,x2=-c1,x3=c1,x4=c2(c1,c2为任意常数),故所求的所有矩阵为 [*]其中c1,c2任意常数.

解析
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