(2002年试题,九)已知4阶方阵A=(α1,α2,α3,α4),α1,α2,α3,α4均为4维列向量,其中α2,α3,α4线性无关,α1=2α2一α3.如果β=α1+α2+α3+α4,求线性方程组Ax=β的通解

admin2013-12-27  34

问题 (2002年试题,九)已知4阶方阵A=(α1,α2,α3,α4),α1,α2,α3,α4均为4维列向量,其中α234线性无关,α1=2α2一α3.如果β=α1234,求线性方程组Ax=β的通解

选项

答案根据题设α234线性无关且α1=2α2一α3,因此rA=3,同时β=α1234,则方程组Ax=β的增广矩阵B=(α1234,β)的秩也为3,即rB=3,因此方程组Ax=β有解,由4一rA=1,知Ax=β有无穷多解,且Ax=0的解空间维数等于1,即基础解系中只含一个解向量,又由已知α1=2α2一α3,即α1一2α23=0,可推出[*]从而[*]是Ax=0的一个解向量,因此[*]是Ax=0的基础解系.同时由β=α1234,可推出[*]是Ax=β的一个特解,从而方程组Ax=β通解为[*]其中C为任意常数. 解析二令[*]则由β=Ax=(α1234)[*]得,x1α1+x2α2+x3α3+x4α41234将α1=2α2一α3代λ上式得,(2x1+x2—3)α2+(一x1+x3)α+(x4—1)α4=0因α234线性无关,故而有 [*] 解上述方程组得 [*] 其中k为任意常数.

解析
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