问答题
(Ⅰ)设α
1,α
2,β
1,β
2均是三维列向量,且α
1,α
2线性无关,β
1,β
2线性无关,证明存在非零向量ξ,使得ξ既可由α
1,α
2线性表出,又可由β
1,β
2线性表出;
(Ⅱ)当α
1=
【正确答案】
【答案解析】[解析] (Ⅰ)4个三维向量α
1,α
2,β
1,β
2必线性相关,故知存在不全为零的常数k
1,k
2,λ
1,λ
2,使得
k
1α
1+k
2α
2+λ
1β
1+λ
2β
2=0,即k
1α
1+k
2α
2=-λ
1β
1-λ
2β
2.其中k
1,k
2不全为零(否则,由-λ
1β
1-λ
2β
2=0

λ
1=λ
2=0,这和k
1,k
2,λ
1,λ
2相矛盾).
令ξ=k
1α
1+k
2α
2=-λ
1β
1-λ
2β
2≠0,则ξ即为所求.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,ξ=k
1α
1+k
2α
2=-λ
1β
1-λ
2β
2.
得k
1α
1+k
2α
2+λ
1β
1+λ
2β
2=0.
解方程组可得方程通解为(k
1,k
2,λ
1,λ
2)=k(1,0,-5,-3)
T,故所求向量为
ξ=k
1α
1+k
2α
2=-λ
1β
1-λ
2β
2=
