题目
1.求齐次线性方程组的一个基础解系及一般解.-|||- 3x1+ x2-8x3 +2x4+x5=0, 2x1-2x2-3x3-7x4+2x5=0, x1+11x2-12x3+34x4-5x5=0, x1-5x2+2x3-16x4+3x5=0.

题目解答
答案

解析
步骤 1:将方程组转化为增广矩阵
将方程组转化为增广矩阵,我们得到:
$$
\left[ \begin{array}{ccccc|c}
3 & 1 & -8 & 2 & 1 & 0 \\
2 & -2 & -3 & -7 & 2 & 0 \\
1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 0
\end{array} \right]
$$
步骤 2:将增广矩阵化为行简化阶梯形式
通过行变换,我们得到行简化阶梯形式:
$$
\left[ \begin{array}{ccccc|c}
1 & 0 & 0 & -\frac{1}{2} & -\frac{1}{2} & 0 \\
0 & 1 & 0 & \frac{3}{8} & \frac{19}{8} & 0 \\
0 & 0 & 1 & \frac{7}{8} & -\frac{25}{8} & 0
\end{array} \right]
$$
步骤 3:确定基础解系
从行简化阶梯形式中,我们可以看出$x_1, x_2, x_3$是主变量,而$x_4, x_0$是自由变量。令$x_4 = c_1, x_0 = c_2$,则基础解系为:
$$
n_1 = \left( -\frac{1}{2}, \frac{3}{8}, \frac{7}{8}, 1, 0 \right)^T, \quad n_2 = \left( -\frac{1}{2}, \frac{19}{8}, -\frac{25}{8}, 0, 1 \right)^T
$$
步骤 4:写出一般解
一般解为:
$$
n = c_1 n_1 + c_2 n_2
$$
其中$c_1, c_2$为任意常数。
将方程组转化为增广矩阵,我们得到:
$$
\left[ \begin{array}{ccccc|c}
3 & 1 & -8 & 2 & 1 & 0 \\
2 & -2 & -3 & -7 & 2 & 0 \\
1 & 1 & 1 & 1 & 1 & 0
\end{array} \right]
$$
步骤 2:将增广矩阵化为行简化阶梯形式
通过行变换,我们得到行简化阶梯形式:
$$
\left[ \begin{array}{ccccc|c}
1 & 0 & 0 & -\frac{1}{2} & -\frac{1}{2} & 0 \\
0 & 1 & 0 & \frac{3}{8} & \frac{19}{8} & 0 \\
0 & 0 & 1 & \frac{7}{8} & -\frac{25}{8} & 0
\end{array} \right]
$$
步骤 3:确定基础解系
从行简化阶梯形式中,我们可以看出$x_1, x_2, x_3$是主变量,而$x_4, x_0$是自由变量。令$x_4 = c_1, x_0 = c_2$,则基础解系为:
$$
n_1 = \left( -\frac{1}{2}, \frac{3}{8}, \frac{7}{8}, 1, 0 \right)^T, \quad n_2 = \left( -\frac{1}{2}, \frac{19}{8}, -\frac{25}{8}, 0, 1 \right)^T
$$
步骤 4:写出一般解
一般解为:
$$
n = c_1 n_1 + c_2 n_2
$$
其中$c_1, c_2$为任意常数。