题目
22.设β1,β2为 ) 2(x)_(1)-(x)_(2)+(x)_(3)=1 (x)_(2)+(x)_(3)=0 为该非齐次方程组的解

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查非齐次线性方程组解的结构,涉及非齐次解与齐次解的线性组合性质。
解题核心思路:
- 非齐次方程组的解满足 $A\beta = b$,齐次方程组的解满足 $A\alpha = 0$。
- 非齐次解的和不一定是非齐次解,但非齐次解与齐次解的和仍为非齐次解。
- 齐次解的线性组合仍是齐次解,而非齐次解的差属于齐次解。
破题关键:通过系数矩阵 $A$ 作用于各选项表达式,验证是否满足 $A\text{表达式} = b$。
设非齐次方程组的系数矩阵为 $A$,常数项为 $b = \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \end{pmatrix}$,则:
- $\beta_1, \beta_2$ 是非齐次方程组的解,即 $A\beta_1 = b$,$A\beta_2 = b$;
- $\alpha_1, \alpha_2$ 是齐次方程组的解,即 $A\alpha_1 = 0$,$A\alpha_2 = 0$。
选项分析:
- 选项A:$A(\beta_1 + \beta_2 + 2\alpha_1) = A\beta_1 + A\beta_2 + 2A\alpha_1 = b + b + 0 = 2b \neq b$,不成立。
- 选项B:$A(\beta_1 + \alpha_1 + \alpha_2) = A\beta_1 + A\alpha_1 + A\alpha_2 = b + 0 + 0 = b$,成立。
- 选项C:$A(\beta_1 + \beta_2) = A\beta_1 + A\beta_2 = b + b = 2b \neq b$,不成立。
- 选项D:$A(\beta_1 - \beta_2 + \alpha_1) = A\beta_1 - A\beta_2 + A\alpha_1 = b - b + 0 = 0 \neq b$,不成立。
结论:只有选项B满足条件。