题目
已知 a 1 -2 x1-|||-1 0 3 x2 =0-|||--2 1 1 x3有非零解,则()A a=-3B a=3C a≠3D a≠-3
已知
有非零解,则()
A a=-3
B a=3
C a≠3
D a≠-3
题目解答
答案
由题设可知齐次线性方程组
有非零解,
矩阵A=
为方程组的系数矩阵,
根据“齐次线性方程组有非零解的充要条件是系数行列式
”可知


解得a=-3,
故答案为A。
解析
步骤 1:确定齐次线性方程组的系数矩阵
齐次线性方程组的系数矩阵为:
\[ A = \begin{pmatrix} a & 1 & -2 \\ 1 & 0 & 3 \\ -2 & 1 & 1 \end{pmatrix} \]
步骤 2:计算系数矩阵的行列式
根据齐次线性方程组有非零解的充要条件是系数行列式等于0,计算行列式:
\[ \det(A) = \begin{vmatrix} a & 1 & -2 \\ 1 & 0 & 3 \\ -2 & 1 & 1 \end{vmatrix} \]
\[ = a \begin{vmatrix} 0 & 3 \\ 1 & 1 \end{vmatrix} - 1 \begin{vmatrix} 1 & 3 \\ -2 & 1 \end{vmatrix} - 2 \begin{vmatrix} 1 & 0 \\ -2 & 1 \end{vmatrix} \]
\[ = a(0 \cdot 1 - 3 \cdot 1) - 1(1 \cdot 1 - 3 \cdot (-2)) - 2(1 \cdot 1 - 0 \cdot (-2)) \]
\[ = a(-3) - 1(1 + 6) - 2(1) \]
\[ = -3a - 7 - 2 \]
\[ = -3a - 9 \]
步骤 3:求解行列式等于0的条件
令行列式等于0,求解a的值:
\[ -3a - 9 = 0 \]
\[ -3a = 9 \]
\[ a = -3 \]
齐次线性方程组的系数矩阵为:
\[ A = \begin{pmatrix} a & 1 & -2 \\ 1 & 0 & 3 \\ -2 & 1 & 1 \end{pmatrix} \]
步骤 2:计算系数矩阵的行列式
根据齐次线性方程组有非零解的充要条件是系数行列式等于0,计算行列式:
\[ \det(A) = \begin{vmatrix} a & 1 & -2 \\ 1 & 0 & 3 \\ -2 & 1 & 1 \end{vmatrix} \]
\[ = a \begin{vmatrix} 0 & 3 \\ 1 & 1 \end{vmatrix} - 1 \begin{vmatrix} 1 & 3 \\ -2 & 1 \end{vmatrix} - 2 \begin{vmatrix} 1 & 0 \\ -2 & 1 \end{vmatrix} \]
\[ = a(0 \cdot 1 - 3 \cdot 1) - 1(1 \cdot 1 - 3 \cdot (-2)) - 2(1 \cdot 1 - 0 \cdot (-2)) \]
\[ = a(-3) - 1(1 + 6) - 2(1) \]
\[ = -3a - 7 - 2 \]
\[ = -3a - 9 \]
步骤 3:求解行列式等于0的条件
令行列式等于0,求解a的值:
\[ -3a - 9 = 0 \]
\[ -3a = 9 \]
\[ a = -3 \]