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设n元线性方程组Ax=b,其中A=2a1 0a22a⋱  ⋱⋱10 a22an×

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/09 05:19:13
设n元线性方程组Ax=b,其中A=
2a1 0
a
设n元线性方程组Ax=b,其中A=2a1 0a22a⋱  ⋱⋱10 a22an×
(1)当a=0时,|A|=0;
当a≠0时,
利用行列式性质,有
|A|=
.
2a1 0
a22a⋱ 
 ⋱⋱1
0 a22a.
=
.
2a1    
0
3a
21 0 
 a22a1  
  ⋱⋱⋱ 
 0 a22a1
    a22a.
=
.
2a1    
0
3a
21 0 
 0
4a
31  
  ⋱⋱⋱ 
 0 0
na
n−11
    0
(n+1)a
n.
=2a•
3a
2•
4a
3•…•
na
n−1•
(n+1)a
n
=(n+1)an
(2)若方程组Ax=b有唯一解,则|A|=(n+1)an≠0,即a≠0.
由克莱姆法则,可得
x1=

.
11    
02a1 0 
 a22a1  
  ⋱⋱⋱ 
 0 a22a1
    a22a.
|A|=
1×nan−1
(n+1)an=
n
(n+1)a.
(3)若使方程组Ax=b有无穷多解,则|A|=(n+1)an=0,即a=0.
把a=0代入到矩阵A中,显然有r(A┋B)=r(A)=n-1,
故方程组的基础解系含一个解向量,
它的基础解系为k(1,0,0,…,0)T(k为任意常数).
代入a=0后,方程组化为

x2=1
x3=x4=…=xn=0,
故特解为(0,1,0,…,0)T
由线性方程组解的结构定理可得,
方程组Ax=b的通解为k(1,0,0,…,0)T+(0,1,0,…,0)T,其中k为任意常数.