(1)由于α1=(1,0,1)t,α2=(0,1,1)t,α3=(1,3,5)t不能由β1=(1,1,1)t,β2=(1,2,3)t,β3=(3,4,a)t线性表出,所以β1,β2,β3线性相关(因为任意n+1个n维向量线性相关,从而β1,β2,β3,αi(i=1,2,3)线性相关,若β1,β2,β3线性无关,则αi可由β1,β2,β3线性表示,从而|β1,β2,β3|=0,而|β1,β2,β3|=
.
1
1
3
1
2
4
1
3
a
.
=
.
1
1
3
0
1
1
0
2
a?3
.
=a?5,故可解得a=5
(2)设(β1,β2,β3)=(α1,α2,α3)a,由于|α1,α2,α3|=
.
1
0
1
0
1
3
1
1
5
.
=1≠0,所以α1,α2,α3线性无关.则a=(α1,α2,α3)?1(β1,β2,β3)
而(α1,α2,α3)?1=
2
1
?1
3
4
?3
?1
?1
1
,从而a=
2
1
?1
3
4
?3
?1
?1
1
1
1
3
1
2
4
1
3
5
=
2
1
5
4
2
10
?1
0
?2
因此β1=2α1+4α2-α3,β2=α1+2α2,β3=5α1+10α2-2α3.
知识点:
n个n维向量线性无关的充要条件是任一n维向量都可由它线性表示
分析:
由题意,β1,β2,β3线性相关,
即有R(β1,β2,β3)<3
解:
由已知,
|β1,β2,β3|=a-5=0
所以
a=5
(α1,α2,α3,β1,β2,β3)=
1
0
1
1
1
3
0
1
3
1
2
4
1
1
5
1
3
5
r3-r1-r2
1
0
1
1
1
3
0
1
3
1
2
4
0
0
1
-1
0
-2
r1-r3,r2-3r3
1
0
0
2
1
5
0
1
0
4
2
10
0
0
1
-1
0
-2
所以
β1=2α1+4α2-α3,
β2=α1+2α2,
β3=5α1+10α2-2α3