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?

16.系数矩阵的行列式|A| =

|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。