解答题 1.设n元线性方程组Ax=b,其中
【正确答案】(Ⅰ)记Dn=|A|,以下用数学归纳法证明Dn=(n+1)an.当n=1时,D1=2a,结论成立;当n=2时,
D2==3a2=(n+1)an
结论成立;假设结论对于小于n的情况成立.将Dn按第1行展开,得
Dn= 2aDn一1
=2aDn一1一a2Dn一2(代入归纳假设Dk=(k+1)ak,k<n)
= 2anan一1一a2(n一1)an一2=(n+1)an
故|A|=(n+1)an
(Ⅲ)当a=0时,方程组为
【答案解析】本题综合考查高阶行列式的计算、线性方程组解的判定及其求解方法.注意当a=0时,方程组为:x2=1,x3=0,…,xn=0,由于系数矩阵右上角的n一1阶子式非零,故选取x2,…,xn为约束未知量,而x1为自由未知量,令x1=0,便得Ax=b的一个特解为η=(0,1,0,…,0)T,在对应齐次方程组Ax=0中,令自由未知量x1=1,便得Ax=0的基础解系为ξ=(1,0,0,…,0)T,于是由解的结构定理便得Ax=b的通解为x=η+kξ.