已知α1=(1,-2,1,0,0),α2=(1,-2,0,1,0),α3=(0,0,1,-1,0),α4=(1,-2,3,-2,0)是线性方程组 的解向量,问α1,α2,α3,α4是否构成此方程组的基础解系,假如不能,是多了还是少了?若多了,如何去除?若

admin2020-03-05  15

问题 已知α1=(1,-2,1,0,0),α2=(1,-2,0,1,0),α3=(0,0,1,-1,0),α4=(1,-2,3,-2,0)是线性方程组

的解向量,问α1,α2,α3,α4是否构成此方程组的基础解系,假如不能,是多了还是少了?若多了,如何去除?若少了,如何补充?

选项

答案对方程组的系数矩阵作初等行变换如下 [*] 知r(A)=2,因未知量个数n=5,故基础解系应由n-r(A)=5-2=3个线性无关解向量组成, 将行向量组α1,α2,α3,α4作初等行变换如下: [*] 得r(α1,α2,α3,α4)=2.α1,α2是极大线性无关组. 从而知α1,α2,α3,α4不能构成基础解系,应去除α1,α2,α3,α4中线性相关的向量(这里应去除α3,α4),保留极大线性无关组α1,α2,并补充一个线性无关解向量. 由方程组的系数矩阵A的等价阶梯形矩阵及已知的解向量α1,α2知,补充一个线性无关解向量β,应取自由未知量为(0,0,1)(使与α1,α2线性无关)代入阶梯形矩阵,得β=(5,-6,0,0,1),从而α1,α2,β是方程组的基础解系.

解析
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