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试题要求:

设线性方程组   

                                                     (1)

与方程

                                                      (2)  

 有公共解,求 a 的值及所有公共解。

试题解析:
答案:

【方法一】

方程组有公共解,即为将两个方程组联立的解

                           

对联立方程组的增广矩阵进行初等行变换,有

已知方程组有解,所以应有 

a=1 时,, 此时,公共解为:, 其中 k 为任意常数。

a = 2 时,, 此时,有唯一的公共解为:

【方法二】

先求方程组 (1) 的解,其系数行列式为 , 当  时,方程组 (1) 只有零解,但此时  不是方程 (2) 的解,所以公共解发生在 a=1 或 a = 2 时,

当 a=1 时,对方程组 (1) 的系数矩阵进行初等行变换 

方程组 (1) 的通解为 , 其中 k 为任意常数。

此解也满足方程组(2),所以此时方程组(1)与(2)的公共解为,其中k为任意常数。

当 a = 2 时,同样求方程组 (1) 的通解

 

方程组 (1) 的通解为 , 其中 k 为任意常数。

将其代入方程组 (2) 中得:, 得, 因此此方程组 (1) 和 (2) 的公共解为 

解析:

本题主要考查线性方程组求解的问题,思路清晰,但计算量大。

考点:非齐次线性方程组的通解,齐次线性方程组的基础解系和通解