解答题 14.讨论a,b取何值时,下列方程组无解、有唯一解、有无穷多解,有解时求出其解.
【正确答案】将增广矩阵用初等行变换化为阶梯形,即

讨论:(Ⅰ)当a=-1,b≠36时,r(A)=3,r=4方程组无解;
(Ⅱ)当a≠-1,a≠6时,r(a)=r=4,方程组有唯一解,由下往上依次可解出

(Ⅲ)当a=-1,b=36时,r(A)=r=3,方程组有无穷多解,此时方程组化为

令x4=0,有x3=0, x2=-12, x1=6,即特解是ξ=(6,一12,0,0)T
令x4=1,解齐次方程组有x3=0,x2=5,x1=-2,即η=(一2,5,0,1)T是基础解系.
所以通解为ξ+kη=(6,一12,0,0)T+k(一2,5,0,1)T
(Ⅳ)当a=6时,r(A)=r=3,方程组有无穷多解,此时方程组化为

令x3=0,有特解α=
令x3=1,有齐次方程组基础解系β=(一2,1,1,0)T
所以通解是α+kβ=
【答案解析】