(2008年试题,21)设n元线性方程组Ax=b,其中 a为何值,方程组有无穷多解?求通解.

admin2013-12-27  34

问题 (2008年试题,21)设n元线性方程组Ax=b,其中
a为何值,方程组有无穷多解?求通解.

选项

答案若使方程组Ax=b有无穷多解,则|A|=(n+1)an=0,即a=0.把a=0代入到矩阵A中,显然有r(A|B)=rA=n—1,方程组有一个基础解向量.取自由未知量x1=1,得到它的基础解系为k(1,0,0,…,0)T(k为任意常数);代入a=0后方程组化为[*]特解取为(0,1,0,…,0)T,则方程组Ax=b的通解为k(1,0,0,…,0)T+(0,1,0,…,0)T其中k为任意常数.

解析 本题的第(I)问亦可采用数学归纳法来证明:当n=1时,|A|=|2a|=2a,结论成立;当n=2时,结论也成立;假设n=k一1时,命题亦成立,即有|A|k-2=(k一1)ak-2,|A|k-1=kak-1,当n=k时,将|A|k按第一行展开得:|A|k=2a|A|k-1一a2|A|一2=2a.kak-1一a2.(k一1)ak-2=(k+1)ak即结论仍成立.故而知原命正确,即有|A|=(n+1)an
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