设向量α1=(1,一1,1)T,α2=(1,k,一1)T,α3=(k,1,2)T,β=(4,k2,一4)T.问k取何值时,β可由α1,α2,α3线性表示?并求出此线性表示式.

admin2017-08-28  26

问题 设向量α1=(1,一1,1)T,α2=(1,k,一1)T,α3=(k,1,2)T,β=(4,k2,一4)T.问k取何值时,β可由α1,α2,α3线性表示?并求出此线性表示式.

选项

答案设有数x1,x2,x3,使x1α1+x2α2+x3α3=β.对此方程组的增广矩阵施行初等行变换: [*] 由阶梯形矩阵可见 (1)当(4一k)(k+1)≠0,即k≠4且k≠=—1时,r(A)=[*]=3,方程组有唯一解.此时,对矩阵B作初等行变换,可得方程组的唯一解为: [*]。 (2)当k=一1时,r(A)=2,而[*]=3,方程组无解,故此时β不能由α1,α2,α3线性表示. (3)当k=4时,对矩阵B作初等行变换: [*] 由此得方程组的通解为 x1=一3c,x2=4一c,x3=c,其中c为任意常数,故此时有β=一3cα1+(4一c)α2+cx3(c为任意常数).

解析
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