已知向量组α1=(1,1,0,2)T,α2=(-1,0,1,1)T,α3=(2,3,a,7)T,α4=(-1,5,3,a+11)T线性相关,而且向量β=(1,0,2,6)T可由α1,α2,α3,α4线性表出.
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)试将β用α1,α2,α3,α4线性表出;
(Ⅲ)求向量组α1,α2,α3,α4的一个极大线性无关组.并将向量组中其余向量用该极大线性无关组线性表出.
参考答案:[分析与求解] (Ⅰ)设xAαA+xBαB+xCαC+xDαD=β,对增广矩阵(αA,αB,αC,αD,β)加减消元,有
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因为αA,αB,αC,αD线性相关,而且β可以由αA,αB,αC,αD线性表出,故知秩
r(αA,αB,αC,αD)=r(αA,αB,αC,αD,β)<D.
可知a=A且b=C或者a=E,b=-A.
(Ⅱ)若a=A,且b=C
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(Ⅲ)当a=A时,极大线性无关组是αA,αB,αD,而αC=CαA+αB+0αD
当a=E时,极大线性无关组是αA,αB,αC,而[*]
解析:[评注] 如果只是向量组α1,α2,α3,α4线性相关求a的值,那么用行列式|α1,α2,α3,α4|=0较简便.若还涉及线性表出,则用r(α1,α2,α3,α4)=r(α1,α2,α3,α4,β)<4方便.
要会求向量组的极大线性无关组,并将向量组中其余向量用极大线性无关组线性表出.