已知4阶方阵A=(α1,α2,α3,α4),其中α1,α2,α3,α4均为4维列向量,且α2,α3,α4线性无关,α1=2α2一α3.如果β=α1+α2+α3+α4,求线性方程组Ax=β的通解.

admin2019-03-21  43

问题 已知4阶方阵A=(α1234),其中α1234均为4维列向量,且α234线性无关,α1=2α2一α3.如果β=α1234,求线性方程组Ax=β的通解.

选项

答案由α234线性无关和α1=2α2一α3知矩阵A的秩为3,因此Ax=0的基础解系中只有一个解向量. 由α1一2α23+0α4=0得 [*] 即齐次线性方程组Ax=0的基础解系为[*] 再由[*] 知[*] 为非齐次线性方程组Ax=β的一个特解,于是Ax=β的通解为 [*]

解析 本题考查抽象非齐次线性方程组的求解问题.所涉及的知识点是
(1)向量组线性相关性的判定.
向量组α12……αm线性相关
向量组中至少有一个向量能用其余的m—1个向量线性表示;若α12……αr线性相关,则α1,…,αr,αr+1…,αm仍线性相关.
(2)向量组极大无关组和秩概念.
r(A)=A的列秩=A的行秩.
(3)未知数的个数(n)一系数矩阵的秩r(A)=基础解系解向量的个数.
(4)非齐次线性方程组通解的结构.
若Ax=0的系数矩阵A的秩r(A)=r,则Ax=b通解x=k1ξ1+k2ξ2+…+kn-rξn-r…+η*
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