问题 问答题

已知5维向量组x1=(1,2,3,4,5),x2=(1,3,2,1,2),求一个齐次线性方程组,使x1,x2组成这个方程组的基础解系.

答案

参考答案:本题是方程组问题的逆问题,已知基础解系反求方程组,需要一定的计算量和逻辑推理,是一道中等难度的综合题.
设ai1x1+ai2x2+ai3x3+ai4x4+ai5x5=0是方程组Ax=0中的任意一个方程,将x1,x2的坐标代入.得
[*]
将方程组当作ai1,ai2,ai3,ai4,ai5为未知数的线性方程组来解,此方程组的系数矩阵[*],就是以x1,x2为向量组成的矩阵,对B作初等行变换,得
[*]于是方程组化为[*]因此
(ai1,ai2,ai3,ai4,ai5)=(-5ai3-10ai4-11ai5,ai3+3ai4+3ai5,ai3,ai4,ai5)
=ai3(-5,1,1,0,0)+ai4(-10,3,0,1,0)+ai5(-11,3,0,0,1),
方程组的一组基础解系是(-5,1,1,0,0),(-10,3,0,1,0),(-11,3,0,0,1),以这组基础解系为行组成矩阵
[*]
则r(A)=3,于是以A为系数矩阵的齐次线性方程组为[*]
经过验证,它最多有2个线性无关解,且x1,x2为上式的两个线性无关解,所以它们组成上式的基础解系,上式方程组即为所求.

单项选择题
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