问答题 已知α1=(1,2,-3,1)T,α2=(5,-5,a,11)T,α3=(1,-3,6,3)T和β=(2,-1,3,6)T.试问
(Ⅰ)当a,b取何值时,β不能由α1,α2,α3线性表出;
(Ⅱ)当a,b取何值时,β可以由α1,α2,α3线性表出,并写出表达式.

【正确答案】[解] 设x1α1+x2α2+x3α3=β,按分量写出得到方程组
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对增广矩阵作初等行变换,有
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(Ⅰ)如b≠4,[*],方程组无解,β不能由α1,α2,α3线性表出.
(Ⅱ)如b=4
1°当a≠12时,[*]方程组唯一解:x2=0,x3=1,x1=1.
向量β可以由α1,α2,α3线性表出,且表示法唯一:β=α13
2°当a=12时,[*]
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方程组有无穷多解:x2=t,x3=1-3t,x1=1-2t.
那么向量β可以由α1,α2,α3线性表出,且表示法不唯一.
β=(1-2t)α1+tα2+(1-3t)α3,t为任意实数.
【答案解析】[评注] 向量β能否由α1,α2,…,αs线性表出的问题也就是方程组x1α1+x2α2+…+xsαs=β是否有解的问题.
对于这一类问题复习时要认真做,当前同学在解方程组时,计算上问题大,出错多.