设a1,a2,a3是四元非齐次线性方程组Ax=b的三个解向量,且r(A)=3,a1+a2=(2,0,-2,4)T,a1+a3=(3,1,0,5)T,则Ax=b的通解为________

admin2022-06-09  48

问题 设a1,a2,a3是四元非齐次线性方程组Ax=b的三个解向量,且r(A)=3,a1+a2=(2,0,-2,4)T,a1+a3=(3,1,0,5)T,则Ax=b的通解为________

选项

答案k(1,1,2,1)T+(1,0,1,2)T(k为任意常数)

解析 由已知,有
A(a1+a22)=1/2(Aa1+Aa2)=1/2(b+b)=b,
故1/2(a1+a2)=(1,0,-1,2)T是Ax=b的一个解
同理,1/2(a1+a2)-(3/2,1/2,0,5/2)T也是Ax=b的解
又由于Ax=0有4-r(A)=4-3=1个基础解,且
A[(a1+a3)-(a1+a2)]=A(a3-a2)=Aa3-Aa2=b-b=0,
所以
(a1+a3)-(a1+a2)=(1,1,2,1)T
是Ax=0的基础解系,从而Ax=b的通解为
k(1,1,2,1)T+(1,0,-1,2)T(k为任意常数)
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