设向量组α1,α2,α3为R3的一个基,β1=2α1+2kα3,β22=2α2,β3=α1+(k+1)α3. (I)证明向量组β1,β2,β3为R3的一个基;  (Ⅱ)当k为何值时,存在非零向量ξ在基α1,α2,α3与基β1,β2,β3下的坐标相同

admin2021-01-15  7

问题 设向量组α1,α2,α3为R3的一个基,β1=2α1+2kα322=2α2,β3=α1+(k+1)α3
    (I)证明向量组β1,β2,β3为R3的一个基;
 (Ⅱ)当k为何值时,存在非零向量ξ在基α1,α2,α3与基β1,β2,β3下的坐标相同,并求所有的ξ

选项

答案(I)由于 (β1,β2,β3)=(2α1+2kα3,2α2,α1+(k+1)α3) =(α1,α2,α3)p,   其中 [*] 且|P|=4≠0,所以β1,β2,β3为R3的一个基.  (II)设ξ在基α1,α2,α3与基β1,β2,β3下的坐标向量为x,则 ξ=(α1,α2,α3)x=(β1,β2,β3)x=(α1,α2,α3)Px, 所以 (P—E)x=0.   对P—E施以初等行变换  P—E= [*] 所以当k=0时,方程组(P—E)x=0有非零解,且所有非零解为 x=c[*],c为任意非零常数   故在两个基下坐标相同的所有非零向量为 ξ=(α1,α2,α3)[*]=c(α1-α3),c为任意非零常数.

解析
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