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第四章1. 解:,.2. 解:,.3. 解:(1)(2)4. 解:所以,时,可由线性表示;时,不可由线性表示.5. 解:.6. 解:(1)所以,向量组线性无关.(2),所以,向量组线性相关.7. 解:,所以,当时,向量组线性无关.8. 解:,所以,当时,向量组线性相关,.9. 证明:设有一组数使得 ,即 ,由向量组线性无关可知 ,则 ,故向量组线性无关.10. 证明:设有一组数使得 ,即 ,由向量组线性无关可知 ,则 ,故向量组线性无关.11. 解:(1),所以,向量组的秩为,一个极大线性无关组为.(2),所以,向量组的秩为,一个极大线性无关组为.12. 解:,(1)所以,当时,该向量组线性无关.(2)当时,该向量组线性相关,秩为,一个极大线性无关组为.13. 证明:由于任一维向量都可由维单位向量组线性表示,故维向量组能由线性表示;又已知维单位向量组能由线性表示,故与等价。而线性无关,故,故也线性无关.14. 证明:是矩阵,而,所以.15. 解:(1),原方程组同解于取自由未知量,得到一组基础解系,通解为.(2),原方程组同解于取自由未知量,得到一组基础解系,通解为.16. 解:(1),原方程组同解于取自由未知量,得到一个特解,与原方程组对应的齐次线性方程组同解于取自由未知量,得到一组基础解系,通解为.(2),原方程组同解于取自由未知量,得到一个特解,与原方程组对应的齐次线性方程组同解于取自由未知量,得到一组基础解系,通解为.17. 解:(1)是.(2)不是.18. 解:由已知可得,对应的齐次线性方
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