问答题 设α1,α2,a3,α4为四维列向量组,其中,α1,α2,α3线性无关,α412+2α3.已知方程组
12,α23,-α1+aα23)x=α4有无穷多解.
(Ⅰ)求常数a的值;
(Ⅱ)对求得的a值,计算方程组的通解.
【正确答案】(Ⅰ)由于所给方程组
12,α23,-α1+aα23)=α4
即为[*]
于是由α1,α2,α3线性无关,即(α1,α2,α3)是可逆矩阵,得所给方程组的同解方程组
[*] (1)
对式(1)的增广矩阵[*]施行初等行变换得
[*]
所以,当所给方程组有无穷多解时,r(A)=r(A)<3(其中,A是式(1)的系数矩阵),于是
a-2=0,即a=2.
(Ⅱ)当a=2时,式(1),即所给方程组与
[*](2)
同解,它对应的导出组通解为C(1,-1,1)T,且式(2)有特解(1,2,0)T.所以式(2),即所给方程组的通解为
x=C(1,-1,1)T+(1,2,0)T(C是任意常数).
【答案解析】获解的关键是根据α1,α2,α3线性无关,将所给的线性方程组化简为等价方程组(1).