解答题 12.解线性方程组
【正确答案】解一 用初等行变换将其增广矩阵化为含最高阶单位矩阵的矩阵,即

显然秩=秩(A)=3n=4,故一个基础解系只含n-秩(A)=4-3=1个解向量α.又因最高阶(三阶)单位矩阵位于A1中的第2,3,4列,故α的第2,3,4个分量分别为A1中其余的一列,即第1列的前3个分量反号,而α的第1个分量为一阶单位矩阵,即为1,因而
α=[1,-2,-1,-0]T=[1,-2,-1,0]T
又由的最后一列还得知一特解η0=[0,-2,3,6]T,于是原方程组的通解为
X=kα+η0 (k为任意实数).
解二 用高斯消元法求解.对增广矩阵作初等行变换,得到

已将化成了行阶梯形,其与首非零元对应的未知量为x1,x2,x4,选它们为独立未知量,则x3就是自由未知量,于是易得到用自由未知量x3表示独立未知量的同解方程组,即

则方程组的通解用自由未知量可表示为
【答案解析】