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设α1,α2,…,αs为线性方程组AX=0的一个基础解系. β1=t1α1+t2α2, β2=t1α2+t2α3, …, βs=t1αs+t2α1, 其中t1,t2为实常数,试问t1,t2满足什么关系时,β1,β2,…,βs也为AX=0的
设α1,α2,…,αs为线性方程组AX=0的一个基础解系. β1=t1α1+t2α2, β2=t1α2+t2α3, …, βs=t1αs+t2α1, 其中t1,t2为实常数,试问t1,t2满足什么关系时,β1,β2,…,βs也为AX=0的
admin
2019-05-08
40
问题
设α
1
,α
2
,…,α
s
为线性方程组AX=0的一个基础解系.
β
1
=t
1
α
1
+t
2
α
2
, β
2
=t
1
α
2
+t
2
α
3
, …, β
s
=t
1
α
s
+t
2
α
1
,
其中t
1
,t
2
为实常数,试问t
1
,t
2
满足什么关系时,β
1
,β
2
,…,β
s
也为AX=0的一个基础解系.
选项
答案
由α
1
,α
2
,…,α
s
为AX=0的基础解系知,s=n-秩(A),因β
1
,β
2
,…,β
s
均为α
1
,α
2
,…,α
s
的线性组合,而α
1
,α
2
,…,α
s
又为AX=0的解,根据齐次方程解的性质知,β
i
(i=1,2,…,s)为AX=0的解.下面证β
1
,β
2
,…,β
s
线性无关,给出两种证法. 证一 设k
1
β
1
+k
2
β
2
+…+k
s
β
s
=0,即 (t
1
k
1
+t
2
k
s
)α
1
+(t
2
k
1
+t
1
k
2
)α
2
+(t
2
k
2
+t
1
k
3
)α
3
+…+(t
2
k
s-1
+t
s
k
s
)α
s
=0. 由于α
1
,α
2
,…,α
s
线性无关,于是得 [*] 因方程组①的系数矩阵的行列式为 [*] 故当t
1
s
+(-1)
s+1
t
2
s
≠0时,方程组①只有零解,即k
1
=k
2
=…=k
s
=0,从而β
1
,β
2
,…,β
s
线性无关,即当s为偶数且t
1
≠±t
2
,或s为奇数且t
1
≠-t
2
时,β
1
,β
2
,…,β
s
线性无关,从而β
1
,β
2
,…,β
s
也为AX=0的一个基础解系. 证二 由命题2.3.2.4(6)知,当s为偶数且t
1
≠±t
2
或s为奇数且t
1
≠-t
2
时,β
1
,β
2
,…,β
s
线性无关,从而β
1
,β
2
,…,β
s
也为AX=0的一个基础解系.
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/SsJ4777K
0
考研数学三
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