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。
试题来源:2007年考研《数学一》真题及答案解析
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
相似试题
- 已知三阶矩阵 的第一行是 ,a,b,c 不全为零,矩阵 (k 为常数),且 ,求线性方程组 的通解。(本题满分9分)
- 已知非齐次线性方程组有三个线性无关的解。(I) 证明方程组系数矩阵 的秩 ;(II) 求 a,b 的值及方程组的通解。(本题满分9分)
- 设 n 元线性方程组 ,其中,。(I)证明行列式 ;(II)当 a 为何值时,该方程组有唯一解,并求 x1;(III)当 a 为何值时,该方程组有无穷多解,并求通解。(本题满分12分)
- 设。(I)求满足 的所有向量 ;(II)对(I)中的任意向量 ,证明 线性无关。(本题满分11分)
- 设矩阵,,已知线性方程组存在两个不同的解。(I)求λ,a;(II)求方程组的通解。(本题满分11分)