解答题 24.[2013年] 设
【正确答案】,则

由AC—CA=B得到四元非齐次线性方程组:

存在矩阵C使AC—CA=B成立,上述方程组必有解.为此将上述方程组的增广矩阵用初等行变换化为阶梯型矩阵:

当a≠一1或b≠0时,因,方程组无解
当a=一1且b=0,因=2<n=4方程组有解,且有无穷多解.
其基础解系为
α1=[1,α,1,0]T=[1,一1,1,0]T,α2=[1,0,0,1]T
则对应齐次线性方程组的通解为c1α1+c1α2
而方程组①的特解为[1,0,0,0]T.故方程组①的通解为
X=c1[1,一1,1,0]T+c1[1,0,0,1]T+[1,0,0,0]T
即X=[x1,x2,x3,x4]T=[c1+c2+1,一c1,c1,c2]T,亦即
x1=c1+c2+1, x2=一c1, x3=c1, x4=c2(c1,c2为任意常数),
故所求的所有矩阵为
【答案解析】