题目
如果线性方程组 ) 3(x)_(1)+k(x)_(2)-(x)_(3)=1 4(x)_(2)-(x)_(3)=2 4(x)_(2)+k(x)_(3)=3 .
如果线性方程组
有唯一解,则
().




题目解答
答案
对于非齐次线性方程组,当系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩且等于满秩时,线性方程组有唯一解。线性方程组
的系数矩阵为
,故当
时,线性方程组有唯一解,而
,解得
,所以答案选择
选项。
解析
考查要点:本题主要考查线性方程组有唯一解的条件,即系数矩阵的行列式不为零。需要掌握行列式的计算方法,并能通过行列式的值确定参数的取值范围。
解题核心思路:
- 构造系数矩阵,写出方程组对应的系数矩阵。
- 计算行列式,通过展开式求出行列式的表达式。
- 令行列式不等于零,解出参数$k$的限制条件。
破题关键点:
- 行列式非零是方程组有唯一解的充要条件。
- 利用第一列含两个零元素简化行列式的计算。
步骤1:构造系数矩阵
方程组的系数矩阵为:
$\begin{pmatrix}3 & k & -1 \\0 & 4 & -1 \\0 & 4 & k\end{pmatrix}$
步骤2:计算行列式
按第一列展开行列式:
$\begin{vmatrix}3 & k & -1 \\0 & 4 & -1 \\0 & 4 & k\end{vmatrix}
= 3 \cdot \begin{vmatrix}4 & -1 \\ 4 & k\end{vmatrix} - 0 + 0 = 3 \cdot (4k + 4)$
步骤3:行列式非零的条件
令行列式不等于零:
$3(4k + 4) \neq 0 \implies 4k + 4 \neq 0 \implies k \neq -1$