设有齐次线性方程组 试问a为何值时,该方程组有非零解,并求其通解.

admin2019-07-19  29

问题 设有齐次线性方程组

试问a为何值时,该方程组有非零解,并求其通解.

选项

答案设齐次方程组的系数矩阵为A,则 [*]an+1 那么,Ax=0有非零解 丨A丨=0 a=0或a=-1/2(n+1)n. 当a=0时,对系数矩阵A作初等变换,有 [*] 故方程组的同解方程组为x1+x2+…+xn=0,由此得基础解系为 η1=(-1,1,0,…,0)T, η1=(-1,0,1,…,0)T, …, ηn-1=(-1,0,0,…,1)T. 于是方程组的通解为x=k1η1+…+kn-1ηn-1,其中k1,k21,...,kn-1为任意常数. 当a=1/2(n+1)n时,对系数矩阵作初等行变换,有 [*] [*] 故方程组的同解方程组为[*] 由此得基础解系为η=(1,2,…,n)T, 于是方程组的通解为x=kη,其中k为任意常数.

解析 确定参数,使包含n个未知量和n个方程的齐次线性方程组有非零解,通常用两个方法:一是对其系数矩阵作初等行变换化成阶梯形;再就是由其系数行列式为零解出参数值.本题的关键是参数n有两个俯,对每个值都要讨论.
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