圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台第9章线性方程组一、选择题.1.设A是m?n矩阵,则齐次线性方程组Ax?0仅有零解的充分必要条件是().A.A的列向量组线性无关B.A的列向量组线性相关C.A的行向量组线性无关D.A的行向量组线性相关【答案】A【解析】齐次线性方程组有零解的充要条件是r(A)?n,则矩阵A的列向量线性无关.2.已知?1,?2,?3,?4是方程组Ax?0的基础解系,则此方程组的基础解系还可选().A.?1??2,?2??3,?3??4,?4??1
B.与?1,?2,?3,?4等价的向量组?1,?2,?3,?4C.与?1,?2,?3,?4等秩的向量组?1,?2,?3,?4D.方程组Ax?0的四个不同的非零解【答案】B【解析】方程组的基础解系线性无关,其新基础解系只能是与原基础解系等价的四个向量.3.设A是秩为n?1的n阶矩阵,?1,?2是方程组Ax?0的两个不同的解向量,则Ax?0的通解必定是().1/145圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台A.?1??2B.k?1
C.k(?1??2)D.k(?1??2)【答案】D【解析】A项,通解中要有常数;BD两项,基础解系是非零向量,B项中k?1可能是零向量;C项,若?1???2,那么?1??2?0.4.设?1,?2是Ax?0的解,?1,?2是Ax?b的解,则().A.?1??2是Ax?0的解B.?1??2为Ax?b的解C.?1??1是Ax?0的解D.?1??2是Ax?b的解【答案】A【解析】用排除法.B项,?1??2为Ax?2b的解;C项,2???是Ax?b的解;D项,?1??2是Ax?0的解.5.设?1,?2是Ax?0的基础解系,?1,?2是Ax?b的解,则Ax?b的通解为().A.?1??2+?1
B.k1?1?k2?2+?1,k1,k2为任意常数C.?1??2+?1+?2D.k1?1?k2?2+?1,k1,k2为任意常数2/145圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台【答案】B【解析】要求Ax?b的通解,需先求出Ax?0的通解,可知Ax?0的通解为k1?1?k2?2,再加上Ax?b的一个特解?1即为其通解.二、填空题.?1,?2,?3是它的三个不同解,1.设四元非齐次线性方程组Ax?b的系数矩阵的秩为3,且?1?(2,3,4,5),?2??3?(1,2,3,4),则该方程组的通解为_____.提示:2?2?(?2??3)是导出方程组Ax?0的基础解系.【答案】k(2,4,5,6)?(2,3,4,5)
T
T
T
T
【解析】由于2?1?(?2??3)是导出方程组Ax?0的基础解系,原线性方程组的通解即2?1?(?2??3)??1?k(2,4,5,6)T?(2,3,4,5)T.?x1?x2?0
2.齐次线性方程组?的基础解系为________.x?x?0?34??1??0?
?1??0?????
【答案】??,??
?0??1???0????1??
【解析】分别取x1??1,x3?0和x1?0,x3?1,可得该齐次线性方程组的基础解系为??1??0?
?1??0???????,??.?0??1???0????1??
3/145圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台x1?x2?x3?1?
?
3.方程组?a1x1?a2x2?a3x3?2有唯一解的充要条件是_______.?a2x?a2x?a3x?3?112233
【答案】a1,a2,a3各不相同【解析】线性方程组有唯一解的充分必要条件是r(A,b)?r(A)?3,而该方程组系数矩阵行列式值为零的充要条件是a1,a2,a3相等,所以矩阵A行列式不为零的充要条件为a1,a2,a3各不相同.?x1?x2?a1?x?x?a232??
4.线性方程组?x3?x4?a3有解的充分必要条件是_____.?x?x?a
4
?45??x5?x1?a5
【答案】?a
i?1
5
i
?0
【解析】由于线性方程组的系数矩阵的秩为5,而线性方程组有解的充要条件为r(A,b)?r(A)?5,即该线性方程组增广矩阵的秩也是5,对其进行初等变换可求得?a
i?1
5
i
?0.?a11x1?a12x2???a1nxn?b1?ax?ax???ax?b?2112222nn2
5.线性方程组?对任意b1,b2,?,bn都有解的充分必要条??
??an1x1?an2x2???annxn?bn
件是系数矩阵的行列式_____.【答案】D?0
【解析】若对任意的b1,b2,?,bn该线性方程组都有解,则由r(A,b)?r(A)?n,可得系数矩阵满秩,即有D?0.4/145圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台6.已知?1,?2,?,?n都是非齐次线性方程组Ax?b的解,如果c1?1?c2?2???ct?n
仍是Ax?b的解,则c1?c2???ct?_____.【答案】1【解析】由已知得A?1?b,...,A?t?b故c1?c2??+ct?1.三、计算题?033?
??
1.设A??110?,且AB?A?2B,求B.???123??
??133?
1???1
解:由AB?A?2B可得(A?2E)B?A,又(A?2E)???113?,2??11?1??
故?1
?2?
2.设A??
?0??0111?
222??
?,求方程组Ax?0的一个基础解系和通解.111?111??
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