本人大一学生最近在做线代的复习,做到了这样问题很疑惑没有思路,求解答一下!
首先,由于 $$\eta _{1},\eta _{2},\eta _{3}$$ 是非齐次线性方程组 $$Ax=\beta$$ 的3个线性无关的解,即 $$A\eta _{1}=\beta, A\eta _{2}=\beta, A\eta _{3}=\beta$$ ,所以有:
$$A(\eta _{2}-\eta _{1})=A\eta _{2}-A\eta _{1}=\beta - \beta=0$$
$$A(\eta _{3}-\eta _{1})=A\eta _{3}-A\eta _{1}=\beta - \beta=0$$
因此, $$\eta _{2}-\eta _{1}$$ 和 $$\eta _{3}-\eta _{1}$$ 是 $$A$$ 的零空间的向量,即 $$A(\eta _{2}-\eta _{1})=0, A(\eta _{3}-\eta _{1})=0$$ 。
所以,对于任意 $$Ax=\beta$$ 的解 $$x$$,必然可以表示为 $$x=\eta_1+v$$ 的形式,其中 $$v$$ 满足 $$Av=0$$。
考虑 $$v$$ 的形式,由于 $${\eta _{2}-\eta _{1},\eta _{3}-\eta {1}}$$ 是 $$A$$ 的零空间的一组基,所以 $$v$$ 可以写成 $$v=c{1}(\eta _{2}-\eta {1})+c{2}(\eta _{3}-\eta _{1})$$ 的形式。
将 $$x=\eta_1+v$$ 代入 $$Ax=\beta$$ 中,得到:
$$A(\eta_1+v)=A\eta_1+Av=\beta$$
由于 $$Av \in \operatorname{ker}(A)$$ ,所以 $$A\eta_1=\beta$$ 成立,因此有:
$$A(\eta_1+v)=\beta$$
对上式化简,得:
$$Av=\beta-A\eta_{1}$$
又因为 $$\frac{\eta_{2}+\eta_{3}}{2}$$ 是 $$Ax=\beta$$ 的一个特解,所以:
$$A\left(\frac{\eta _{2} + \eta _{3}}{2}\right) = \beta$$
综上所述,$$Ax=\beta$$ 的通解为:
$$x= \frac{\eta _{2} + \eta {3}}{2} + k{1}(\eta _{2}-\eta {1}) + k{2}(\eta _{3}-\eta _{1})$$
这是一个线性组合,$$k_{1}$$ 和 $$k_{2}$$ 是任意常数,因此可以得出以上结果。
祝:早日上岸 , 如有帮助给个采纳谢谢