解答题
[20l1年] 设向量组α1=[1,0,1]T,α2=[0,1,1]T,α3=[1,3,5]T不能由向量组β1=[1,l,1,]T,β2=[1,2,3]T,β3=[3,4,a]T线性表示.
问答题
14.求a的值;
【正确答案】 为求a的值,利用两向量组的线性表示关系可求得其秩的大小关系(见命题2.3.1.3),从而可建立a满足的等于零的行列式.
解一 因α1,α2,α3不能用β1,β2,β3线性表示,由命题2.3.1.3(2)知,秩(α1,α2,α3)>秩(β1,β2,β3),而∣α1,α2,α3∣=1≠0,故秩(α1,α2,α3)=3,秩(β1,β2,β3)<3,
所以∣β1,β2,β3∣=a一5=0,因而a=5.
解二 4个三维向量β1,β2,β3,αi必线性相关.若β1,β2,β3线性无关,则αi必可表成β1,β2,β3的线性组合.这与题设矛盾,故β1,β2,β3线性相关.于是∣β1,β2,β3∣=a一5=0,即a=5.
【答案解析】
问答题
15.将β1,β2,β3用α1,α2,α3线性表示.
【正确答案】为求解,应将[α
1,α
2,α
3:β
1,β
2,β
3]化成虚线左边出现三阶单位矩阵的形式.
解一 当a=5时,经初等行变换得到
[α
1,α
2,α
3:β
1,β
2,β
3]→

故 β
1=2α
1+4α
2一α
3, β
2=α
1+2α
2, β
3=5α
1+10α
2—2α
3.
解二 设[β
1,β
2,β
3]=[α
1,α
2,α
3]G,则
G=[α
1,α
2,α
3]
-1[β
1,β
2,β
3]=

因而 [β
1,β
2,β
3]=[α
1,α
2,α
3]G=[α
1,α
2,α
3]

【答案解析】