问答题 设4阶矩阵A=(α 1 ,α 2 ,α 3 ,α 4 ),方程组Ax=β的通解为(1,2,2,1) T +c(1,-2,4,0) T ,c任意.
记B=(α 3 ,α 2 ,α 1 ,β-α 4 ).求方程组Bx=α 12 的通解
【正确答案】
【答案解析】[解] 首先从AX=β的通解为(1,2,2,1) T +c(1,-2,4,0) T 可得到下列信息:
①Ax=0的基础解系包含1个解,即4-rA.=1,得rA.=3.即r(α 1 ,α 2 ,α 3 ,α 4 =3.
②(1,2,2,1) T 是Ax=β解,即α 1 +2α 2 +2α 34 =β.
③(1,-2,4,0) T 是Ax=0解,即α 1 -2α 2 +4α 3 =0.α 1 ,α 2 ,α 3 线性相关,r(α 1 ,α 2 ,α 3 )=2.
显然B(0,-1,1,0) T12 ,即(0,-1,1,0) T 是Bx=α 12 的一个解.
由②,B=(α 3 ,α 2 ,α 1 ,β-α 4 )=(α 3 ,α 2 ,α 1 ,α 1 +2α 2 +2α 3 ),于是
rB.=r(α 3 ,α 2 ,α 1 ,α 1 ,α 1 +2α 2 +2α 3 )=r(α 1 ,α 2 ,α 3 )=2.
则Bx=0的基础解系包含解的个数为4-rB.=2个.α 1 -2α 2 +4α 3 =0说明(4,-2,1,0) T 是Bx=0的解;又从B=(α 3 ,α 2 ,α 1 ,α 1 +2α 2 +2α 3 )容易得到B(-2,-2,-1,1) T =0,说明(-2,-2,-1,1) T 也是Bx=0的解.于是(4,-2,1,0) T 和(-2,-2,-1,1) T 构成Bx=0的基础解系.
Bx=α 12 的通解为:
(0,-1,1,0) T +c 1 (4,-2,1,0) T +c 2 (-2,-2,-1,1) T ,c 1 ,c 2 任意.