【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
3
+α
4
=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)
T
=α
1
-α
2
,即(0,-1,1,0)
T
是Bx=α
1
-α
2
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
1
-α
2
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.