设线性方程组 (Ⅰ)证明当a1,a2,a3,4两两不相等时,方程组无解; (Ⅱ)设a1=a3=k,a2=a4=-k(k≠0),并且β1=(-1,1,1)T和β2=(1,1,-1)T是两个解。求此方程组的通解。

admin2018-01-26  56

问题 设线性方程组

(Ⅰ)证明当a1,a2,a34两两不相等时,方程组无解;
(Ⅱ)设a1=a3=k,a2=a4=-k(k≠0),并且β1=(-1,1,1)T和β2=(1,1,-1)T是两个解。求此方程组的通解。

选项

答案(Ⅰ)增广矩阵的行列式是一个范德蒙德行列式,其值等于 [*] =(a2-a1)(a3-a1)(a4-a1)(a3-a2)(a4-a2)(a4-a2), 于是,当a1,a2,a3,a4两两不同时,增广矩阵可逆,秩为4,而系数矩阵的秩为。因此,方程组无解。 (Ⅱ)由题设条件,则此时方程组为 [*] β1和β2都是特解,β12=(-2,0,2)T是导出组的一个非零解。由β1(或β2)是解看出k≠0,从而系数矩阵 [*] 的秩为2,因此可知导出组的基础解系由一个非零向量构成,则β12是导出组的基础解系。于是通解为 β1+c(β12),c为任意常数。

解析
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