题目
设a_1 a_2为非齐次线性方程组AX=b的解,且k_1 a_1+k_2 a_2也是AX=b的解,则k_1+k_2()A. 1B. 2C. 3D. 4
设a_1 a_2为非齐次线性方程组AX=b的解,且k_1 a_1+k_2 a_2也是AX=b的解,则k_1+k_2()
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
题目解答
答案
A. 1
解析
考查要点:本题主要考查非齐次线性方程组解的性质,特别是解的线性组合何时仍为原方程的解。
解题核心思路:
非齐次线性方程组的解具有以下性质:
- 两个解的差是对应齐次方程组的解;
- 解的线性组合是否为解,取决于系数之和是否为1。
破题关键点:
将线性组合代入方程后,利用非齐次项b ≠ 0的性质,通过等式变形直接求解系数之和。
设非齐次线性方程组AX = b的两个解为a₁和a₂,且k₁a₁ + k₂a₂也是该方程的解。根据题意:
-
代入方程:
将k₁a₁ + k₂a₂代入方程,得:
$A(k₁a₁ + k₂a₂) = b$ -
展开线性运算:
利用矩阵乘法的线性性质,左边可展开为:
$k₁Aa₁ + k₂Aa₂$ -
利用已知条件:
因为a₁和a₂是原方程的解,所以Aa₁ = b,Aa₂ = b,代入得:
$k₁b + k₂b = (k₁ + k₂)b$ -
等式成立条件:
方程要求左边等于右边b,即:
$(k₁ + k₂)b = b$
由于b ≠ 0(非齐次方程),必须满足:
$k₁ + k₂ = 1$