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(1)设α1,α3,β1,β2均为3维列向量,且α1,α3线性无关,β1,β2线性无关,证明存在非零向量ξ,使得ξ既可由α1,α3线性表示,又可由β1,β2线性表示; (2)当时,求所有的既可由α1,α2线性表示,又可由β1,β2线性表示的向量ξ.
(1)设α1,α3,β1,β2均为3维列向量,且α1,α3线性无关,β1,β2线性无关,证明存在非零向量ξ,使得ξ既可由α1,α3线性表示,又可由β1,β2线性表示; (2)当时,求所有的既可由α1,α2线性表示,又可由β1,β2线性表示的向量ξ.
admin
2019-12-26
72
问题
(1)设α
1
,α
3
,β
1
,β
2
均为3维列向量,且α
1
,α
3
线性无关,β
1
,β
2
线性无关,证明存在非零向量ξ,使得ξ既可由α
1
,α
3
线性表示,又可由β
1
,β
2
线性表示;
(2)当
时,求所有的既可由α
1
,α
2
线性表示,又可由β
1
,β
2
线性表示的向量ξ.
选项
答案
(1)4个3维向量α
1
,α
3
,β
1
,β
2
必线性相关,故存在不全为0的数k
1
,k
2
,λ
1
,λ
2
,使得 k
1
α
1
+k
2
α
3
+λ
1
β
1
+λ
2
β
2
=0,即k
1
α
1
+k
2
α
3
=-λ
1
β
1
-λ
2
β
2
. 其中k
1
,k
2
不全为零(否则,由-λ
1
β
1
-λ
2
β
2
=0[*]λ
1
=λ
2
=0,这与k
1
,k
2
,λ
1
,λ
2
不全为0矛盾). 令ξ=k
1
α
1
+k
2
α
3
=-λ
1
β
1
-λ
2
β
2
≠0.则ξ即为所求. (2)由(1)知,ξ=k
1
α
1
+k
2
α
3
=-λ
1
β
1
-λ
2
β
2
,得k
1
α
1
+k
2
α
3
+λ
1
β
1
+λ
2
β
2
=0,即 [*] 解方程组得方程组的通解为[*]其中k为任意常数.故所求的向量ξ=k
1
α
1
+k
2
α
3
=-λ
1
β
1
-λ
2
β
2
=[*]c为任意常数.
解析
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考研数学三
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