解答题 6.设矩阵A=
【正确答案】(Ⅰ)方法一:

=(n+1)an
方法二:记Dn=|A|,下面用数学归纳法证明Dn=(n+1)an
当n=1时,D1=2a,结论成立。
当n=2时,D2==3a2,结论成立。
假设结论对小于n一1阶行列式的情况成立。将Dn按第一行展开得
Dn=2aDn-2
=2aDn-1一a2Dn-2=2anan-1一a2(n—1)an-2=(n+1)an
故|A|=(n+1)an
方法三:记Dn=|A|,将其按第一列展开得Dn=2aDn-1一a2Dn-2。所以
Dn一aDn-1=aDn-1—a2Dn-2=a(Dn-1一aDn-2)
=a2(Dn-2一aDn-3)=…=an-2(D2一aD1)=an
即有
Dn=an+aDn-1=an+a(an-1+aDn-2)=2an+a2Dn-2
=…=(n一2)an+an-2D2=(n—1)an+an-1D1
=(n一1)an+an-1.2a=(n+1)an
(Ⅱ)因为方程组有唯一解,所以由Ax=b知|A|≠0,又|A|=(n+1)an,故a≠0。
根据克拉默法则,将Dn的第一列换成b,得行列式为

(Ⅲ)方程组有无穷多解,由|A|=0,得a=0,则方程组Ax=b为
【答案解析】