试题要求:
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)
试题来源:2008年考研《数学三》真题及答案解析
试题解析:
答案:
(I) 数学归纳法:
记 n 阶行列式 的值为 Dn=(n+1)an,
当 n = 1 时,D1 = 2a,命题 Dn=(n+1)an 正确;
当 n = 2 时,,命题正确;
设 n< k 时,命题 Dn=(n+1)an 正确;
当 n = k 时,按第一列展开,则有:
命题正确,所以 。
(II) 由克拉默法则, 方程组有唯一解,故 a≠0 时方程组有唯一解,且用克拉默法则,有:
(III) 当 a=0 时,方程组为
由 ,方程组有无穷多解,其通解为:
(0,1,0,…,0)T+k(1,0,0,…,0)T,其中 k 为任意常数 。
解析:
本题主要考查抽象型行列式的计算以及线性方程组的求解。
考点:线性方程组的克拉默法则,行列式的概念和基本性质,非齐次线性方程组的通解