1+A,B= Aa2= 1+A ,a;=试问当 取何值时设有向量 a;=221+A (1) 可由a,a,,a; 线性表示,且表达式唯 ? (2) 可由 a,a,; 线性表示,但表达式不唯? (3)8 不能由 a,a,,a; 线性表示?
时间: 2024-04-06 09:28:21 浏览: 152
Matlab 向量赋值之A()=B
根据题意,我们可以列出如下的线性方程组:
$$
\begin{cases}
a_1 + b_1 = 2 \\
a_2 + b_2 = 2 \\
a_3 + b_3 = 1 \\
\end{cases}
$$
其中 $a = \begin{pmatrix} 2 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix}$,$a_1, a_2, a_3$ 分别表示向量 $a$ 的三个分量,$b_1, b_2, b_3$ 分别表示向量 $221+A$ 的三个分量。
我们可以将上述方程组写成矩阵形式:$Ax=b$,其中 $A=\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \\ 1 & 1 \end{pmatrix}$,$x=\begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix}$,$b=\begin{pmatrix} 2 \\ 2 \\ 1 \end{pmatrix}$。
对矩阵 $A$ 进行行列变换,可以得到下面的形式:
$$
\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \\ 0 & 0 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \\ 2 \\ -1 \end{pmatrix}
$$
这个方程组的解为 $a = \begin{pmatrix} 2 \\ 2 \\ 0 \end{pmatrix}$,$b = \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ 1 \end{pmatrix}$。
根据线性组合的定义,向量 $221+A$ 可以表示为 $a$ 和 $b$ 的线性组合,即:
$$
221+A = 2a + b
$$
因此,向量 $221+A$ 可以由向量 $a$ 和向量 $b$ 线性表示,并且表达式唯一。
接下来,我们考虑向量 $a$ 和向量 $a_2$、$a_3$ 的线性组合:
$$
a = x_1 a_1 + x_2 a_2 + x_3 a_3
$$
根据上面的矩阵形式,我们可以得到线性方程组:
$$
\begin{cases}
x_1 + x_2 + x_3 = 2 \\
x_3 = 1 \\
\end{cases}
$$
解这个方程组可以得到 $x_1 = 1$,$x_2 = 0$,$x_3 = 1$。因此,向量 $a$ 可以由向量 $a_1$、$a_3$ 线性表示,但表达式不唯一。
最后,我们考虑向量 $a$、$a_1$、$a_2$、$a_3$ 的线性组合:
$$
221+A = x_1 a + x_2 a_1 + x_3 a_2 + x_4 a_3
$$
根据上面的矩阵形式,我们可以得到线性方程组:
$$
\begin{cases}
x_1 + x_2 = 2 \\
x_1 = 2 \\
x_2 = 2 \\
x_3 = 0 \\
x_4 = -1 \\
\end{cases}
$$
由于这个方程组的解不存在,因此向量 $221+A$ 不能由向量 $a$、$a_1$、$a_2$、$a_3$ 线性表示。
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