解答题 设4元齐次方程组(I)为
问答题 18.求方程组(I)的一个基础解系;
【正确答案】对方程组(I)的系数矩阵作初等行变换,有

得方程组(I)的同解方程组
【答案解析】
问答题 19.当a为何值时,方程组(I)与(Ⅱ)有非零公共解?在有非零公共解时,求出全部非零公共解.
【正确答案】【解法1】
由题设条件,方程组(Ⅱ)的全部解为

其中k1,k2为任意常数.
将上式代入方程组(I),得

要使方程组(I)与(Ⅱ)有非零公共解,只需关于k1,k2的方程组有非零解,因为

所以当a≠-1时,方程组(I)和(Ⅱ)无非零公共解。当a=-1时,方程组(*)有非零解,且k1,k2为不全为零的任意常数,此时可得方程组(I)与(Ⅱ)的全部非零公共解为

其中,k1,k2为不全为零的任意常数.
【解法2】
设方程组(I)与(Ⅱ)的公共解为η,则η能由(I)与(Ⅱ)的解线性表示,于是有k1,k2,k3,k4,使得
η=k1α1+k2α2=k3β1+k4β2
由此得线性方程组

对方程组(Ⅲ)的系数矩阵施以初等行变换,有

由此可知,当a≠-1时,方程组(Ⅲ)的系数矩阵是满秩的,方程组(Ⅲ)仅有零解.故方程组(I)与(Ⅱ)无非零公共解.
当a=-1时,方程组(Ⅲ)的同解方程组为

令k3=c1,k4=c2,得方程组(I)与(Ⅱ)的非零公共解为
【答案解析】