解答题 设矩阵A=(α1,α2,α3),其中α1,α2,α3是4维列向量,已知非齐次线性方程组Ax=b的通解为
x=k(1,-2,3)T+(1,2,-1)T,k为任意常数.
问答题 10.试求α1,α2,α3的一个极大线性无关组,并把向量b用此极大线性无关组线性表示;
【正确答案】由题设条件可知ξ=(1,-2,3)T是对应的齐次线性方程组Ax=0的一个基础解系,所以r(A)=3-1=2;η=(1,2,-1)T为非齐次线性方程组Ax=b的一个特解.于是有
【答案解析】本题是抽象型非齐次线性方程组的典型情形.只要从题设条件求得对应齐次线性方程组Ax=0的一个基础解系与非齐次线性方程组Ax=b的一个特解即可.其中一个关键问题仍是确定系数矩阵A的秩,由此可知基础解系中包含线性无关解向量个数.
问答题 11.令矩阵B=(α1,α2,α3,b+α3),证明方程组Bx=α12有无穷多组解,并求其通解.
【正确答案】

故r(α1,α2,α3,b+α3)=r(α1,α2,α3,b+α3,α12)=2<4,即非齐次方程组Bx=α12有无穷多组解.

故η*=(1,-1,0,0)T为Bx=α12的一个特解.又

由于r(α2,α3)=2,所以
【答案解析】