解答题   已知齐次线性方程组
   
【正确答案】
【答案解析】[解法一] 因为方程组(Ⅰ)、(Ⅱ)有非零公共解,即把(Ⅰ)、(Ⅱ)联立所得方程组(Ⅲ)有非零解,对系数矩阵作初等行变换,有
   
   方程组(Ⅲ)有非零解a=-1.
   求出η=(2,6,2,1)T是(Ⅲ)的基础解系,所以(Ⅰ)与(Ⅱ)的所有公共解是kη.
   [解法二] 对(Ⅰ)的系数矩阵作初等行变换,得
   
   所以方程组(Ⅰ)的基础解系是η1=(-1,2,1,0)T,η2=(4,2,0,1)T
   那么,(Ⅰ)的通解是k1η1+k2η2=(-k1+4k2,2k1+2k2,k1,k2)T.将其代入(Ⅱ),有
   
   整理为
   因为(Ⅰ),(Ⅱ)有非零公共解,故k1,k2必不全为0.
   因此