kaoyan3basic 线性代数 第4题

教材习题

📝 题目

### 第4题 4.设 $\boldsymbol{A} \boldsymbol{x}=\boldsymbol{b}$ 是非齐次线性方程组, $\boldsymbol{\eta}_{1}, \boldsymbol{\eta}_{2}$ 是其任意两个解,则下列结论错误的是 (A) $\boldsymbol{\eta}_{1}+\boldsymbol{\eta}_{2}$ 是 $\boldsymbol{A} \boldsymbol{x}=\mathbf{0}$ 的一个解. (B)$\displaystyle \frac{1}{2} \boldsymbol{\eta}_{1}+\frac{1}{2} \boldsymbol{\eta}_{2}$ 是 $\boldsymbol{A} \boldsymbol{x}=\boldsymbol{b}$ 的一个解. (C) $\boldsymbol{\eta}_{1}-\boldsymbol{\eta}_{2}$ 是 $\boldsymbol{A} \boldsymbol{x}=\mathbf{0}$ 的一个解. (D) $2 \boldsymbol{\eta}_{1}-\boldsymbol{\eta}_{2}$ 是 $\boldsymbol{A} \boldsymbol{x}=\boldsymbol{b}$ 的一个解.

💡 答案解析

**答案**:A **解析**:步骤1:$\boldsymbol{A}(\boldsymbol{\eta}_1+\boldsymbol{\eta}_2)=\boldsymbol{b}+\boldsymbol{b}=2\boldsymbol{b}\neq\boldsymbol{0}$(除非$\boldsymbol{b}=\boldsymbol{0}$),故A错误。步骤2:B、C、D均可验证正确。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:验证选项A
计算 A(η1+η2) = Aη1 + Aη2 = b + b = 2b。由于b未必为零向量,因此η1+η2不一定是Ax=0的解,故A错误。
公式:A(η1+η2)=2b
提示:注意非齐次线性方程组解的性质:两个解之和不再是原非齐次方程的解,而是对应齐次方程的解当且仅当b=0。
步骤 2/4
目标:验证选项B
计算 A(1/2 η1 + 1/2 η2) = 1/2 Aη1 + 1/2 Aη2 = 1/2 b + 1/2 b = b,因此是Ax=b的解,B正确。
公式:A(1/2 η1 + 1/2 η2)=b
提示:非齐次方程解的凸组合仍是解,只要系数和为1。
步骤 3/4
目标:验证选项C
计算 A(η1-η2) = Aη1 - Aη2 = b - b = 0,因此是Ax=0的解,C正确。
公式:A(η1-η2)=0
提示:两个非齐次解之差是齐次解。
步骤 4/4
目标:验证选项D
计算 A(2η1-η2) = 2Aη1 - Aη2 = 2b - b = b,因此是Ax=b的解,D正确。
公式:A(2η1-η2)=b
提示:线性组合系数和为1时,仍为非齐次解。

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