题目
求线性方程组 } x_1 + x_2 + x_3 = 1, x_1 + 2x_2 + 3x_3 = 3 的通解。
求线性方程组 $\begin{cases} x_1 + x_2 + x_3 = 1, \\ x_1 + 2x_2 + 3x_3 = 3 \end{cases}$ 的通解。
题目解答
答案
将方程组
\[
\begin{cases}
x_1 + x_2 + x_3 = 1, \\
x_1 + 2x_2 + 3x_3 = 3
\end{cases}
\]
通过消元法简化。从第二个方程中减去第一个方程,得
\[
x_2 + 2x_3 = 2.
\]
由第一个方程得
\[
x_1 = 1 - x_2 - x_3.
\]
将 $x_2 = 2 - 2x_3$ 代入,得
\[
x_1 = 1 - (2 - 2x_3) - x_3 = -1 + x_3.
\]
设 $x_3 = t$(自由变量),则
\[
\begin{cases}
x_1 = -1 + t, \\
x_2 = 2 - 2t, \\
x_3 = t.
\end{cases}
\]
或向量形式
\[
\boxed{
\begin{pmatrix}
x_1 \\
x_2 \\
x_3
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
-1 \\
2 \\
0
\end{pmatrix}
+
t
\begin{pmatrix}
1 \\
-2 \\
1
\end{pmatrix},
\text{其中 } t \text{ 为任意实数。}
}
\]