问题 问答题

设四维向量组α1=(1,1,4,2)T,α2=(1,-1,-2,b)T,α3=(-3,-1,a,-9)T,β=(1,3,10,a+b)T。问:
(1)当a,b取何值时,β不能由α1,α2,α3线性表出;
(2)当a,b取何值时,β能由α1,α2,α3线性表出,并写出此时的表达式。

答案

参考答案:设x1α1+x2α2+x3α3=β,对增广矩阵

=(α1,α2,α3|β)作初等行蛮换得


(1)当a≠-6且a+2b≠4时,


r(A)=3,

,方程组无解,β不能由α1,α2,α3线性表出。
(2)当a=-6时,


若b=5,方程组有无穷多解。
令x3=t,得x2=t-1,x1=2t+2,即β=(2t+2)α1+(t-1)α2+tα3,t为任意常数。
若b≠5,方程组有唯一解x1=6,x2=1,x3=2,即β=6α12+2α3

解析:[考点] 向量的线性表示

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