已知A是2×4矩阵,齐次方程组Ax=0的基础解系是 η1=(1,3,0,2)T,η2=(1,2,一1,3)T, 又知齐次方程组Bx=0的基础解系是 β1=(1,1,2,1)T,β2=(O,一3,1,a)T, (I)求矩阵A; (Ⅱ)如果齐次线性方程组Ax=

admin2020-05-16  49

问题 已知A是2×4矩阵,齐次方程组Ax=0的基础解系是
η1=(1,3,0,2)T,η2=(1,2,一1,3)T
又知齐次方程组Bx=0的基础解系是
β1=(1,1,2,1)T,β2=(O,一3,1,a)T
(I)求矩阵A;
(Ⅱ)如果齐次线性方程组Ax=0与Bx=0有非零公共解,求a的值并求公共解.

选项

答案(Ⅰ)记C=(η1,η2),由AC=A(η1,η2)=0知CTAT=0,则矩阵AT的列向量(即矩阵A的行向量)是齐次线性方程组CTx=0的解.对CT作初等行变换,有 [*] 得到CTx=0的基础解系为α1=(3,一1,1,0)T,α2=(一5,1,0,1)T. 所以矩阵[*] (Ⅱ)设齐次线性方程组Ax=0与Bx=0的非零公共解为γ,则γ既可由η1,η2线性表出,也可由β1,β2线性表出,故可设 γ=x1η1+x2η2=-x3β1一x4β2, 于是 x1η1+x2η2+x3β1+x4β2=0. 对(η1,η2,β1,β2)作初等行变换,有 [*] 当a=0时,解出x4=t,x3=一t,x2=一t,x1=2t. 因此Ax=0与Bx=0的公共解为γ=2tη1—tη2=t(1,4,1,1)T,其中t为任意常数。

解析
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