设n维列向量α1,α2,…,αs线性无关,其中s是大于2的偶数,若矩阵A=(α1+α2,α2+α3,…,αs-1+αs,αs+α1),试求非齐次线性方程组Ax=α1+αs的通解。
参考答案:Ax=α1+αs ①
记x=(x1,x2,…,xs)T,则方程组①化为
x1(α1+α2)+x2(α2+α3)+…+xs-1(αs-1+αs)+xs(αs+α1)=α1+αs
整理得
(x1+xs-1)α1+(x1+x2)α2+…+(xs-2+xs-1)αs-1+(xs-1+xs-1)αs=0
由α1,α2,…,αs线性无关,得
[*]
显然①与②同解,下面求解②:将②的增广矩阵施行初等行变换得(注意s是偶数)
[*]
从而[*],②有无穷多解,易知特解为η0=(1,-1,1,-1,…,1,0)T,对应齐次方程组的基础解系为η1=(1,-1,1,-1,…,1,-1)T,从而②的通解,即①的通解为x=η0+kη1,k为任意常数。