问题
问答题
已知线性方程组
(Ⅰ)
与(Ⅱ)
有非零公共解,求a的值及其所有公共解.
答案
参考答案:[解法一] 因为方程组(Ⅰ)、(Ⅱ)有非零公共解,即把(Ⅰ)、(Ⅱ)联立所得方程组(Ⅲ)有非零解,对系数矩阵作初等行变换,有
[*]
方程组(Ⅲ)有非零解[*]a=-1.
求出η=(2,6,2,1)T是(Ⅲ)的基础解系,所以(Ⅰ)与(Ⅱ)的所有公共解是kη.
[解法二] 对(Ⅰ)的系数矩阵作初等行变换,得
[*]
所以方程组(Ⅰ)的基础解系是.η1=(-1,2,1,0)T,η2=(4,2,0,1)T.
那么,(Ⅰ)的通解是 k1η1+k2η2=(-k1+4k2,2k1+2k2,k1,k2)T.
将其代入(Ⅱ),有
[*]
整理为
[*]
因为(Ⅰ),(Ⅱ)有非零公共解,故k1,k2必不全为0.
因此[*].从而a=-1,k1=2k2.
那么 k1η1+k2η2=k2(2,6,2,1)T,即(Ⅰ)与(Ⅱ)的公共解是k(2,6,2,1)T.