已知线性方程组 的一个基础解系为(b11,b12,…,b1,2n)T,试写出线性方程组 的通解,并说明理由.

admin2019-12-26  33

问题 已知线性方程组
      
的一个基础解系为(b11,b12,…,b1,2n)T,试写出线性方程组
     
的通解,并说明理由.

选项

答案设方程组(I)与(Ⅱ)的系数矩阵分别为A和B,则由(I)的基础解系可知ABT=O,于是BAT=(ABT)T=O,所以A的n个行向量的转置也是方程组(Ⅱ)的n个解向量. 由于(b11,b12,…,b1,2n)T,(b21,b22,…,b2,2n)T,…,(bn1,bn2,…,bn,2n)T为方程组(I)的基础解系,所以该向量 组线性无关,故r(B)=n,从而方程组(Ⅱ)的基础解系解向量的个数为2n-n=n. 又由于方程组(I)的未知数的个数为2n,基础解系解向量的个数为n,所以方程组(I)的系数矩阵的秩r(A)=n,于是A的n个行向量的转置是线性无关的,从而构成方程组(Ⅱ)的一个基础解系,于是方程组(Ⅱ)的通解为 y=k1(a11,a12,…,a1,2n)T+k2(a21,a22,…,a2,2n)T+…+kn(an1,an2,…,an,2n)T, 其中k1,k2,…,kn为任意常数.

解析
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