解答题 7.已知向量组(Ⅰ)
【正确答案】由等价的定义可知β1,β2,β3都能由α1,α2,α3线性表示,则有
r(α1,α2,α3)=r(α1,α2,α3,β1,β2,β3)
对(α1,α2,α3,β1,β2,β3)作初等行变换可得:
1,α2,α3,β1,β2,β3)=
当a= —1时,有r(α1,α2,α3)<r(α1,α2,α3,β1,β2,β3);
当a=1,则r(α1,α2,α3)=r(α1,α2,α3,β1,β2,β3)=2
可知a≠1且a≠—1时,此时r(α1,α2,α3)=r(α1,α2,α3,β1,β2,β3)=3
则由a=1或者a≠1且a≠—1时,β1,β2,β3可由α1,α2,α3线性表示.
此时,要保证α1,α2,α3可由β1,β2,β3线性表示,
对(α1,α2,α3,β1,β2,β3)作初等行变换可得:

当a=1时,有r(α1,α2,α3)=r(α1,α2,α3,β1,β2,β3)=2
可知当a≠1且a≠—1时,此时r(α1,α2,α3)=r(α1,α2,α3,β1,β2,β3)=3
此时,α1,α2,α3可由β1,β2,β3线性表示,
综上所述:当a= —1时,向量组α1,α2,α3与向量组β1,β2,β3可相互线性表示.
1,α2,α3,β3)→
当a≠1时,则β31—α23
1,α2,α3,β3)→
当a=1时,
基础解系为
【答案解析】