问题
问答题
已知非齐次线性方程组
有三个线性无关的解。
(Ⅰ)证明方程组系数矩阵A的秩r(A) =2;
(Ⅱ)求a,b的值及方程组的通解.
答案
参考答案:
(Ⅰ)设α1,α2,α3是非齐次方程组的3个线性无关的解,那么α1-α2,α1-α3,是Ax=0线性无关的解,所以n-r(A)≥2,即r(A)≤2.
显然矩阵A中有2阶子式不为0,又有r(A)≥2,从而秩r(A)=2.
(Ⅱ)对增广矩阵作初等行变换,有
由题设和(Ⅰ)知,
,故有
4-2a=0,b+4a-5=0
解出a=2,b=-3
此时
那么α=(2,-3,0,0)T是Ax=b的解,且η1=(-2,1,1,0)T,η2=(4,-5,0,1)是Ax=0的基础解系,所以方程组的通解是
α+k1η1+k2η2(k1,k2为任意常数).
解析:
本题考查含参数的非齐次线性方程组的求解问题,那么如何求参数a和b题目给的追加信息是Ax=b有三个线性无关的解,如何用这信息其实问题(Ⅰ)r(A)=2就是提示。