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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