第15题
设矩阵 $A = { \left( \begin{array} { l l l } { 4 } & { 2 } & { - 3 } \\ { a } & { 3 } & { - 4 } \\ { b } & { 5 } & { - 7 } \end{array} \right) } ,$ 若方程组 $A ^ { 2 } x = \mathbf { 0 }$ 与 $\pmb { A } \pmb { x } = \pmb { 0 }$ 不同 解, 则 $a - b =$
答案
4
矩阵运算 行列式 线性方程组

📋 解题步骤

1
分析题意,确定思路
由题知, $\begin{array} { r } { A = \left( \begin{array} { c c c } { 4 } & { 2 } & { - 3 } \\ { a } & { 3 } & { - 4 } \\ { b } & { 5 } & { - 7 } \end{array} \right) , } \end{array}$ ,若 $A ^ { 2 } x = 0$ 与 $A x = 0$ 同解 ,则 三秩 相同 ,即 $r \left( A \right) = r \left( A ^ { 2 } \right) = r \left( \begin{array} { c } { { A } } \\ { { A ^ { 2 } } } \end{array} \right)$ 。如果 $A$ 可逆,三秩显然相同,则 $A ^ { 2 } x = 0$ 与 $A x = 0$ 同解,于是要想 $A ^ { 2 } x = 0$ 与 $A x = 0$ 不同解,即 $A$ 不可逆,于是 $\left| { \cal A } \right| = 0$ 。根据行列式的倍加性质易得 ![](images/ec1f33b0c14c291197576c603a4fcdc0f2e5a3a4f9932bebe1801c67273482c9.jpg)
2
建立方程或引用定理
$$ \left| A \right| = \left| \left( \begin{array}{l l l} {4} & {2} & {- 3} \\ {a} & {3} & {- 4} \\ {b} & {5} & {- 7} \end{array} \right) \right| = \left| \left( \begin{array}{l l l} {4} & {2} & {- 1} \\ {a} & {3} & {- 1} \\ {b} & {5} & {- 2} \end{array} \right) \right| = \left| \left( \begin{array}{l l l} {4} & {0} & {- 1} \\ {a} & {1} & {- 1} \\ {b} & {1} & {- 2} \end{array} \right) \right| = 4 \left(- 2 + 1\right) - \left(a - b\right), \text {令} \left| A \right| = 0, $$ 有 $a - b = - 4$ 。
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