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设矩形A=(a1,a2,a3,a4),其中a2,a3,a4线性无关,a1=2a2-a3.向量b=a1+a2+a3+a4,求方程AX=b的通解.
题目详情
设矩形A=(a1,a2,a3,a4),其中a2,a3,a4线性无关,a1=2a2-a3.向量b=a
1+a2+a3+a4,求方程AX=b的通解.
1+a2+a3+a4,求方程AX=b的通解.
▼优质解答
答案和解析
b=a1+a2+a3+a4得到特解为(1,1,1,1)
0=a1-2a2+a3得到齐次解(1,-2,1,0)(只有这一个,因为A得秩是3 ,齐次解只能有4-3=1个)
所以通解为(1,1,1,1)+α(1,-2,1,0) (其中α为任意数)
线性方程组Ax=b,b=(0,0,...,0)'时,成为齐次线性方程组,否则成为非齐次的;
你题中的a1,a2,a3,a4均是列向量,可以写成x1a1+x2a2+x3a3+x4a4=b,
因为已经告诉了b=a1+a2+a3+a4,所以有一个特解是(1,1,1,1),
知道特解后,还需要找到Ax=0的基本解系(就是找到Ax=0的一组线性无关 解,并且这组线性无关的解能表示Ax=0的所有解),
a2,a3,a4线性无关,基础解系里只有一个解,如果有多个,以两个为例,总可以在前面添加乘以适当的非零倍数,使第一个分量为零,此时也应该是Ax=0的解,而且是用a2,a3,a4表示的,即存在系数m,n,k使得ma2+na3+ka4=0,m,n,k只能全为零(a2,a3,a4否则线性相关),此时基础解系里两个解线性相关,与基础解系的定义矛盾.
由a1=2a2-a3得到x=(1,-2,1,0)时Ax=0,所以它就是要找的基础解系,就得到最前的解了.
0=a1-2a2+a3得到齐次解(1,-2,1,0)(只有这一个,因为A得秩是3 ,齐次解只能有4-3=1个)
所以通解为(1,1,1,1)+α(1,-2,1,0) (其中α为任意数)
线性方程组Ax=b,b=(0,0,...,0)'时,成为齐次线性方程组,否则成为非齐次的;
你题中的a1,a2,a3,a4均是列向量,可以写成x1a1+x2a2+x3a3+x4a4=b,
因为已经告诉了b=a1+a2+a3+a4,所以有一个特解是(1,1,1,1),
知道特解后,还需要找到Ax=0的基本解系(就是找到Ax=0的一组线性无关 解,并且这组线性无关的解能表示Ax=0的所有解),
a2,a3,a4线性无关,基础解系里只有一个解,如果有多个,以两个为例,总可以在前面添加乘以适当的非零倍数,使第一个分量为零,此时也应该是Ax=0的解,而且是用a2,a3,a4表示的,即存在系数m,n,k使得ma2+na3+ka4=0,m,n,k只能全为零(a2,a3,a4否则线性相关),此时基础解系里两个解线性相关,与基础解系的定义矛盾.
由a1=2a2-a3得到x=(1,-2,1,0)时Ax=0,所以它就是要找的基础解系,就得到最前的解了.
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