设线性方程组已知(1,一1,1,一1)T是该方程组的一个解. 试求: (1)方程组的全部解,并用对应的齐次线性方程组的基础解系表示全部解; (2)该方程组满足x2=x3的全部解.

admin2018-11-11  54

问题 设线性方程组已知(1,一1,1,一1)T是该方程组的一个解.
试求:
(1)方程组的全部解,并用对应的齐次线性方程组的基础解系表示全部解;
(2)该方程组满足x2=x3的全部解.

选项

答案将(1,一1,1,一1)T代入方程组的第一个方程,得λ=μ,对方程组的增广矩阵B施以初等行变换,得[*]于是r(A)=r(B)=3<4,故方程组有无穷多解,全部解为ξ=(1,一1,1,一1)T+k(一2,1,一1,2)T,其中后为任意常数. [*]于是r(A)=r(B)=2<4,故方程组有无穷多解,全部解为ξ=(1,一1,1,一1)T+k1(1,一3,1,0)T+k2(一1,一2,0,2)T,其中k1,k2为任意常数. (2)当[*]时,由于x2=x3,即一1+k=1一k,解得k=1,故方程组的解为ξ=(1,一1,1,一1)T+(一2,1,一1,2)T=(一1,0,0,1)T. 当[*]时,由于x2=x3,即一1一3k1一2k2=1+k1,解得k2=一2k1一1,故方程组的全部解为ξ=(2,1,1,一3)T+k1(3,1,1,一4)T,其中k1为任意常数.

解析 本题主要考查齐次、非齐次线性方程组的求解问题.将(1,一1,1,一1)T代入方程组,求出参数λ与μ的关系,于是化简为只具有一个参数的线性方程组的求解问题,用初等行变换把增广矩阵化为阶梯形,然后对参数进行讨论,求出全部解.
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