问答题 设α1=(1,2,3,1)T,α2=(1,1,2,-1)T,α3=(1,3,a,3)T,α4=(3,5,7,-1)T,β=(0,1,1,b)T
(Ⅰ)当a,b满足什么条件时,β可由α1,α2,α3,α4线性表示,且表示式唯一?
(Ⅱ)当a,b满足什么条件时,β可由α1,α2,α3,α4线性表示,且表示式不唯一?并求出β的表示式。

【正确答案】设x1α1+x2α2+x3α3+x4α4=β(1),
其增广矩阵(α1,α2,α3,α4,β)=
(Ⅰ)当a≠4时,r(α1,α2,α3,α4,β)=r(α1,α2,α3,α4)=4,方程组(1)有唯一解,即β可由α1,α2,α3,α4线性表示,且表示式唯一。
(Ⅱ)当a=4时,(α1,α2,α3,α4,β)→
故当a=4,b=2时,r(α1,α2,α3,α4,β)=r(α1,α2,α3,α4)=3,方程组(1)有无穷多解,即β可由α1,α2,α3,α4线性表示,且表示式不唯一,
,同解方程组为
【答案解析】[考点] 向量间的线性表示