提问16,17在这道线性代数题中,什么时候用增广矩阵,什么时候用系数矩阵求解?
|λ+2 1 1|
|λ+2 λ 1|
|λ+2 1 λ|
|A|=
|λ+2 1 1|
| 0 λ-1 0|
| 0 0 λ-1|
|A|=(λ+2)(λ-1)^2.
当λ≦-2,λ≠1,|A|≠0时,方程组有唯一解。
当λ=-2时,增广矩阵(a,b)= 1
[-2 1 1 1]
[1 -2 1 -2]
[1 1 -2 4]
行的基本转换是
[1 -2 1 -2]
[0 3 -3 6]
[0 -3 3 -3]
行的基本转换是
[1 -2 1 -2]
[0 1 -1 2]
[0 0 0 3]
R(A)=2,R(A,b)=3,方程组无解。
当λ=1时,增广矩阵(a,b)= 1
[1 1 1 1]
[1 1 1 1]
[1 1 1 1]
行的基本转换是
[1 1 1 1]
[0 0 0 0]
[0 0 0 0]
R(A)=r(A,b)=1,方程组有无穷多个解。
此时,方程的相同解变形为
x1=1-x2-x3,
取x2=x3=0得到特解(1,0,0) t,
导出的组,即相应的齐次方程,是
x1=-x2-x3,
取x2=-1,x3=0得到基本解系(1,-1,0)^T+0,0) t
取x2=0,x3=-1得到基本解系(1,0,-1) t,
那么方程的一般解是
x=(1,0)^T+k(1,-1,0)^T+c(1,-1)^T,
其中k和c是任意常数。
17.增广矩阵(a,b)= 1
[-2 1 1 -2]
[1 -2 1 λ]
[1 1 -2 λ^2]
行的基本转换是
[1 -2 1 λ]
[0 -3 3 2λ-2]
[0 3 -3 λ^2-λ]
行的基本转换是
[1 -2 1 λ]
[0 -3 3 2λ-2]
[0 0 0 λ^2+λ-2]
R(A)=2。如果方程组有解,那么λ 2+λ-2 = 0,λ=1或λ=-2。
当λ=1时,原始方程的同解变形如下
x1-2x2=1-x3
x2=x3
特解为(1,0,0) t。
导群的基本解系是(1,1,1) t。
方程组的通解为x = (1,0) t+k (1,1,1) t。
当λ=-2时,原始方程的相同解变形为
x1-2x2=-2-x3
x2=2+x3
特解是(2,2,0) t。
导群的基本解系是(1,1,1) t。
方程的通解是x = (2,2,0) t+c (1,1,1) t。
其中k和c是任意常数。