Preguntas 16 y 17 En esta pregunta de álgebra lineal, ¿cuándo se debe usar la matriz aumentada y cuándo se debe usar la matriz de coeficientes para resolverla?

16. Determinante de la matriz de coeficientes |A| =

|λ+2 1 1|

|λ+2 λ 1|

|λ+2 1 λ|

|A|=

|λ+2 1 1|

| 0 λ-1 0|

| 0 λ-1|

|A|=(λ+2)(λ-1)^2.

Cuando λ≦-2, λ≠1, |A| ≠0, el sistema de ecuaciones tiene solución única.

Cuando λ=-2, la matriz aumentada (a, b) = 1

[-2 1 1 1]

[1 -2 1 - 2]

[1 1 -2 4]

La transformación básica de la fila es

[1 -2 1 -2]

[0 3 -3 6]

[0 -3 3 -3]

La transformación básica de la fila es

[1 -2 1 -2]

[0 1 -1 2]

[0 0 0 3]

R(A)=2, R(A, b) =3, El sistema de ecuaciones no tiene solución.

Cuando λ=1, la matriz aumentada (a, b) = 1

[1 1 1 1]

[1 1 1 1]

[1 1 1 1]

La transformación básica de la fila es

[1 1 1 1]

[0 0 0 0 ]

[0 0 0 0]

R(A)=r(A, b)=1, el sistema de ecuaciones tiene infinitas soluciones.

En este momento, la misma solución de la ecuación se transforma en

x1=1-x2-x3,

tomando x2=x3=0 para obtener la solución especial (1, 0, 0) t,

El grupo derivado, es decir, la ecuación homogénea correspondiente, es

x1=-x2-x3,

toma x2=- 1, x3=0 para obtener el sistema de solución básica (1,-1,0)^T+0,0) t

Toma x2=0, x3=-1 para obtener la solución básica del sistema (1, 0, -1) t,

Entonces la solución general de la ecuación es

x=(1,0)^T+k( 1,-1,0)^T+c(1 , -1)^T,

donde k y c son constantes arbitrarias.

17. Matriz aumentada (a, b) = 1

[-2 1 1 -2]

[1 -2 1 λ]

p>

[1 1 -2 λ^2]

La transformación básica de la fila es

[1 -2 1 λ]

[0 - 3 3 2λ-2]

[0 3 -3 λ^2-λ]

La transformación básica de la fila es

[1 -2 1 λ]

[0 -3 3 2λ-2]

[0 0 0 λ^2+λ-2]

R(A )=2. Si el sistema de ecuaciones tiene solución, entonces λ 2+λ-2 = 0, λ=1 o λ=-2.

Cuando λ=1, la misma solución de la ecuación original se deforma de la siguiente manera

x1-2x2=1-x3

x2=x3

La solución especial es (1, 0, 0) t.

El sistema solución básico del grupo derivado es (1, 1, 1)t.

La solución general del sistema de ecuaciones es x = (1,0) t+k (1,1,1) t.

Cuando λ=-2, la misma solución de la ecuación original se transforma en

x1-2x2=-2-x3

x2=2+x3

p>

La solución especial es (2, 2, 0)t.

El sistema solución básico del grupo derivado es (1, 1, 1)t.

La solución general de la ecuación es x = (2, 2, 0) t + c (1, 1, 1) t.

Donde k y c son constantes arbitrarias.