问答题 设四元线性方程组(Ⅰ)为
【正确答案】(1)方程组(Ⅰ)的系数矩阵为
[*]
故(Ⅰ)的基础解系为η1=(0,0,1,0),η2=(-1,1,0,1).
(2)方法一:由(Ⅰ),(Ⅱ)的通解表达式相等,得
k1(0,1,1,0)+k2(-1,2,2,1)=k3(0,0,1,0)+k4(-1,1,0,1)
即[*]
因为[*]
故上述方程组的解为k(-1,1,1,1),于是(Ⅰ),(Ⅱ)的所有非零公共解为k(-1,1,1,1),k≠0为任意常数.
方法二:将(Ⅱ)的通解代入方程组(Ⅰ),则有[*]
解得k1=-k2,则向量
k1(0,1,1,0)+k2(-1,2,2,1)=-k2(0,1,1,0)+k2(-1,2,2,1)=k2(-1,1,1,1)是方程组(Ⅰ),(Ⅱ)的公共解,当k2≠0,有k2(-1,1,1,1)≠0,故方程组(Ⅰ),(Ⅱ)的所有非零公共解是k(-1,1,1,1),其中k是任意非零常数.
【答案解析】