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设n元线性方程组Ax=b,其中 (Ⅰ)证明行列式|A|=(n+1)an; (Ⅱ)当a为何值时,该方程组有唯一解,并求x1; (Ⅲ)当a为何值时,该方程组有无穷多解,并求通解。
设n元线性方程组Ax=b,其中 (Ⅰ)证明行列式|A|=(n+1)an; (Ⅱ)当a为何值时,该方程组有唯一解,并求x1; (Ⅲ)当a为何值时,该方程组有无穷多解,并求通解。
admin
2019-03-07
52
问题
设n元线性方程组Ax=b,其中
(Ⅰ)证明行列式|A|=(n+1)a
n
;
(Ⅱ)当a为何值时,该方程组有唯一解,并求x
1
;
(Ⅲ)当a为何值时,该方程组有无穷多解,并求通解。
选项
答案
(Ⅰ)记D
n
=|A|,将其按第一列展开得D
n
=2aD
n-1
-a
2
D
n-2
,所以 D
n
-aD
n-1
=aD
n-1
-a
2
D
-2
=a(D
n-1
-aD
n-2
) =a
2
(D
n-2
-aD
n-3
)=…=a
n-2
(D
2
一aD
1
)=a
n
。 即 D
n
=a
n
+aD
n-1
=a
n
+a(a
n-1
+aD
n-2
)=2a
n
+a
2
D
n-2
=…=(n-2)a
n
+a
n-2
D
2
=(n-1)a
n
+a
n-1
D
1
=(n-1)a
n
+a
n-1
.2a=(n+1)a
n
。 (Ⅱ)由克拉默法则,当a≠0时,方程组系数行列式D
n
≠0,故方程组有唯一解。将D
n
的第一列换成b,得行列式为 [*] (Ⅲ)方程组有无穷多解,则|A|=0,即当a=0时,方程组为 [*] 此时方程组系数矩阵的秩和增广矩阵的秩均为n一1,所以方程组有无穷多组解,其通解为 x=(0,1,…,0)
T
+k(1,0,…,0)
T
, 其中k为任意常数。
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/gH04777K
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考研数学一
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