在2021年考研数学1的真题中,第7题是一道关于线性代数的题目。题目要求考生求解一个线性方程组,并判断该方程组是否有解,若有解,还需找出其通解。解题过程如下:
首先,根据题目给出的线性方程组,列出增广矩阵:
\[ \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 & 4 \\ 2 & 4 & 6 & 8 \\ 3 & 6 & 9 & 12 \end{bmatrix} \]
接着,对增广矩阵进行初等行变换,化简为行阶梯形矩阵:
\[ \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 & 4 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{bmatrix} \]
由于行阶梯形矩阵的秩为1,而方程组的未知数个数为3,故方程组有无穷多解。接下来,通过行变换将增广矩阵化为简化行阶梯形矩阵:
\[ \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & -2 \\ 0 & 1 & 0 & -2 \\ 0 & 0 & 1 & -2 \end{bmatrix} \]
由此可得方程组的通解为:
\[ x_1 = -2, \quad x_2 = -2, \quad x_3 = -2 \]
综上所述,2021年考研数学1真题第7题的答案为:方程组有无穷多解,通解为 \( x_1 = -2, x_2 = -2, x_3 = -2 \)。
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