问答题
已知A是2×4矩阵,齐次方程组Ax=0的基础解系是
η1=(1,3,0,2)T,η2=(1,2,-1,3)T,
又知齐次方程组Bx=0的基础解系是
β1=(1,1,2,1)T,β2=(0,-3,1,a)T,
(Ⅰ)求矩阵A;
(Ⅱ)如果齐次线性方程组Ax=0与Bx=0有非零公共解,求a的值并求公共解.
【正确答案】记C=(η
1,η
2),由AC=A(η
1,η
2)=0知C
TA
T=0,则矩阵A
T的列向量(即矩阵A的行向量)是齐次线性方程组C
Tx=0的解. 对C
T作初等行变换,有

得到C
Tx=0的基础解系为α
1=(3,-1,1,0)
T,α
2=(-5,1,0,1)
T.
所以矩阵

(Ⅱ)设齐次线性方程组Ax=0与Bx=0的非零公共解为γ,则γ既可由η
1,η
2线性表出,也可由β
1,β
2线性表出,故可设
γ=x
1η
1+x
2η
2=-x
3β
1-x
4β
2,
于是x
1η
1+x
2η
2+x
3β
1+x
4β
2=0.
对(η
1,η
2,β
1,β
2)作初等行变换,有

不全为0

秩

【答案解析】矩阵A的答案不唯一.