[2006年] 四维向量组α1 =[1+a,1,1,1],α2 =[2,2+a,2,2],α3 =[3,3,a+3,3], α4 =[4,4,4,4+a].问a为什么数时,α1,α2,α3 ,α4 线性相关?在α1,α2,α3 ,α4 线性相关时求其一个

admin2019-05-10  32

问题 [2006年]  四维向量组α1 =[1+a,1,1,1],α2 =[2,2+a,2,2],α3 =[3,3,a+3,3],
α4 =[4,4,4,4+a].问a为什么数时,α1,α2,α3 ,α4 线性相关?在α1,α2,α3 ,α4 线性相关时求其一个极大线性无关组,并且把其余向量用该极大线性无关组线性表出.

选项

答案(1)由∣α1,α2,α3 ,α4 ∣=0即可求出a;(2)将所求的a值代入(α1,α2,α3 ,α4 )中并用初等行交换化为行最简形. α1,α2,α3 ,α4 线性相关,即行列式∣α1,α2,α3 ,α4 ∣=0,而∣α1,α2,α3 ,α4 ∣=a3(a+10), 于是当a=0或一10时,α1,α2,α3 ,α4 线性相关. 当a=0时,α1是α1,α2,α3 ,α4 的极大无关组,且α2=2α1,α3=3α1,α4=4α1. 当a=一10时,用初等行变换求其极大无关组. [α1T,α2T,α3T,α4T]=[*] =[β1,β2,β3 ,β4 ]. 显然β1,β2,β3 为β1,β2,β3 ,β4 的一个极大线性无关组,且β4=一β1一β2一β3.由于矩阵的初等行变换不改变矩阵列向量组之间的线性关系,故α1,α2,α3 是α1,α2,α3 ,α4 的一个极大无关组,且α4=一α1一α2一α3

解析
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