题目
4.问a取什么值时下列向量组线性相关?-|||-a 1 1-|||-_(1)= 1 a2= a _(3)= -1-|||-1 -1 a
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查向量组线性相关的判定条件,即当矩阵的行列式为零时,向量组线性相关。
解题核心思路:将向量组构成矩阵,计算其行列式,令行列式等于零,解出参数$a$的值。
破题关键点:
- 构造矩阵:将三个向量作为列向量组成矩阵。
- 行列式计算:通过行变换简化行列式的计算,找到非零解的条件。
- 解方程:令行列式为零,解出$a$的值。
构造矩阵:
将向量$\alpha_1 = \begin{bmatrix} a \\ 1 \\ 1 \end{bmatrix}$,$\alpha_2 = \begin{bmatrix} 1 \\ a \\ 1 \end{bmatrix}$,$\alpha_3 = \begin{bmatrix} -1 \\ 1 \\ a \end{bmatrix}$作为列向量,构成矩阵:
$A = \begin{bmatrix}a & 1 & -1 \\1 & a & 1 \\1 & 1 & a\end{bmatrix}$
行列式化简:
通过行变换简化行列式计算:
- 行变换:将第二行减去第三行,得到新第二行:
$R_2 \leftarrow R_2 - R_3 \Rightarrow \begin{bmatrix} 0 & a-1 & 1-a \end{bmatrix}$ - 继续化简:展开行列式或进一步化简,最终得到:
$|A| = (a+1)^2(a-2)$
解方程:
令$|A| = 0$,解得:
$a = -1 \quad \text{或} \quad a = 2$