用基础解系表示方程组通解 x1+x2-3x4-x5=2 x1-x2+2x3-x4=1 4x1-2x2+6x3+3x4-4

1个回答

  • 写出线性方程组的增广矩阵,用初等行变换来解

    1 1 0 -3 -1 2

    1 -1 2 -1 0 1

    4 -2 6 3 -4 8

    2 4 -2 4 -7 9 第2行减去第1行,第3行减去第1行×4,第4行减去第1行×2

    1 1 0 -3 -1 2

    0 -2 2 2 1 -1

    0 -6 6 15 0 0

    0 2 -2 10 -5 5 第3行减去第2行×3,第4行加上第2行

    1 1 0 -3 -1 2

    0 -2 2 2 1 -1

    0 0 0 9 -3 3

    0 0 0 12 -4 4 第2行除以-2,第3行除以9

    1 1 0 -3 -1 2

    0 1 -1 -1 -1/2 1/2

    0 0 0 1 -1/3 1/3

    0 0 0 12 -4 4 第1行减去第2行,第4行减去第3行×12

    1 0 1 -2 -1/2 3/2

    0 1 -1 -1 -1/2 1/2

    0 0 0 1 -1/3 1/3

    0 0 0 0 0 0 第1行加上第3行×2,第2行加上第3行

    1 0 1 0 -7/6 13/6

    0 1 -1 0 -5/6 5/6

    0 0 0 1 -1/3 1/3

    0 0 0 0 0 0

    显然在这里系数矩阵和增广矩阵的秩都为3,

    故方程组有解,向量个数等于未知数个数减去秩,即5-3=2

    在这里自由变量为x3和x5

    x3=1,x5=0时,得到x1=-1,x2=1,x4=0

    故向量为(-1,1,1,0,0)^T

    而x3=0,x5=1时,得到x1=7/6,x2=5/6,x4=1/3

    故向量为(7/6,5/6,0,1/3,1)^T 即(7,5,0,2,6)^T

    所以齐次方程的解为:k1(-1,1,1,0,0)^T+k2(7,5,0,2,6)^T

    而(x1,x2,x3,x4,x5)^T=(13/6,5/6,0,1/3,0)^T时,满足非齐次方程组,

    故为方程的特解

    所以方程组的通解为

    (13/6,5/6,0,1/3,0)^T+k1(-1,1,1,0,0)^T+k2(7,5,0,2,6)^T (K1,K2为任意常数)

    就是你给的答案