刷题刷出新高度,偷偷领先!偷偷领先!偷偷领先! 关注我们,悄悄成为最优秀的自己!

简答题

给定一个四元线性方程组,该方程组基于四个向量α_{1},α_{2},α_{3},α_{4},其中α_{1},α_{2},α_{3}线性无关,并且α_{4}=α_{1}+α_{2}+2α_{3}。设矩阵B由某些线性组合构成,使得方程组Bx=α_{4}有无穷多解。求: (Ⅰ)k的值; (Ⅱ)方程组的通解。

使用微信搜索喵呜刷题,轻松应对考试!

答案:

解析:

(Ⅰ)首先,由于 $\alpha_{1},\alpha_{2},\alpha_{3}$ 线性无关,并且 $\alpha_{4}=\alpha_{1}+\alpha_{2}+2\alpha_{3}$,我们可以得到矩阵 B 的行列式等于零的条件是 $k+1=0$,解得 $k=-1$。但由于方程组 $Bx=\alpha_{4}$ 有无穷多解,我们知道矩阵 B 的秩小于矩阵的维数,即矩阵 B 不满秩,从而得到 $k \neq -1$。因此,结合以上分析,我们得出 $k=1$。
(Ⅱ)已知 $k=1$,我们可以求出矩阵 B 的逆矩阵 $B^{-1}=\left[\begin{array}{ccc}\frac{1}{2}&-\frac{1}{2}&-\frac{1}{2}\-\frac{1}{2}&-\frac{1}{2}&-\frac{1}{2}\\ \frac{1}{2}&-\frac{1}{2}&-\frac{1}{6}\end{array}\right]$。根据线性方程组的解的性质,我们有 $x=B^{-1}\alpha_{4}$。代入 $\alpha_{4}=\alpha_{1}+\alpha_{2}+2\alpha_{3}$ 和 $B^{-1}$,我们可以得到方程组的通解为 $\left{ \begin{array}{r} x_{1} = \frac{4}{3} + \frac{2}{t} \ x_{2} = \frac{1}{3} - \frac{t}{3} \ x_{3} = t \ \end{array} \right.$。其中 $t$ 为任意实数。

创作类型:
原创

本文链接:给定一个四元线性方程组,该方程组基于四个向量α_{1},α_{2},α_{3},α_{4},其中α_

版权声明:本站点所有文章除特别声明外,均采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。转载请注明文章出处。

让学习像火箭一样快速,微信扫码,获取考试解析、体验刷题服务,开启你的学习加速器!

分享考题
share