问题
填空题
已知α1,α2,α3是四元非齐次线性方程组AX=b的3个解,其中
2α1-α2=[0,2,2,2]T,
α1+α2+α3=[4,-1,2,3]T,
2α2+α3=[5,-1,0,1]T,秩r(A)=2,那么方程组AX=b的通解是______.
答案
参考答案:[0,2,2,2]T+k1[-1,0,2,2]T+k2[-5,7,6,5]T,
解析: 利用方程组解的结构及其性质求之.
因为n-r(A)=4-2=2,所以方程组AX=b的通解形式为
α+k1η1+k2η2,
其中α为AX=b的特解,η1,η2为AX=0的基础解系.
因此,下面应求出AX=b的一个解及AX=0的两个线性无关的解.
根据解的性质知,
2α1-α2=α1+(α1-α2)=[0,2,2,2]T是AX=b的解.而
(α1+α2+α3)-(2α2+α3)=α1-α2=[-1,0,2,2]T
是AX=0的解.
3(2α1-α2)-(2α2+α3)=5(α1-α2)+(α1-α3)=[-5,7,6,5]T是AX=0的解.显然[-1,0,2,2]T与[-5,7,6,5]T线性无关(对应分量不成比例).
因此,方程组AX=b的通解为
[0,2,2,2]T+k1[-1,0,2,2]T+k2[-5,7,6,5]T,其中k1,k2为任意常数.