问题 问答题

已知A是2×4矩阵,齐次方程组Ax=0的基础解系是
η1=(1,3,0,2)T,η2=(1,2,-1,3)T
又知齐次方程组Bx=0的基础解系是
β1=(1,1,2,1)T,β2=(0,-3,1,0)T
(Ⅰ)求矩阵A;
(Ⅱ)如果齐次线性方程组Ax=0与Bx=0有非零公共解,求a的值并求公共解.

答案

参考答案:[解] (Ⅰ)记C=(η1,η2),由AC=A(η1,η2)=0知CTAT=0,则矩阵AT的列向量(即矩阵A的行向量)是齐次线性方程组CTx=0的解.对CT作初等行变换,有
[*]
得到CTx=0的基础解系为:α1=(3,-1,1,0)T,α2=(-5,1,0,1)T
所以矩阵[*]
(Ⅱ)设齐次线性方程组Ax=0与Bx=0的非零公共解为γ,则γ既可由η1,η2线性表出,也可由β1,β2线性表出,故可设
γ=x1η1+x2η2=-x3β1-x4β2
于是 x1η1+x2η2+x3β1+x4β2=0.
对(η1,η2,β1,β2)作初等行变换,有
[*]
[*]
当0=0时,解出x4=t,x3=-t,x2=-t,x1=2t.
因此Ax=0与Bx=0的公共解为γ=2tη1-tη2=t(1,4,1,1)T,其中t为任意常数.

解析:[评注] 矩阵A的答案不唯一.

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题