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设,,,,试讨论当为何值时,
  1. (1) 不能由线性表示;
  2. (2) 可由唯一地线性表示,并求出表示式;
  3. (3) 可由线性表示,但表示式不唯一,并求出表示式。

答案

第 1 问

, 为任意实数。

第 2 问

;唯一表示为

第 3 问

;全部表示为

解析

第 1 问

若 ,直接计算得 ,所以此时一定可以表示。若 ,则 。当 时, 所张成平面满足 ,但 ;当 时两向量仍只张成 方向。因此 时不能表示 。

第 2 问

以 为列组成矩阵,有 。当 且 时三向量线性无关,表示唯一,且 。

第 3 问

当 时,,而 线性无关,所以表示存在但不唯一。全部表示式可写为 ,其中 。