怎样判断线性方程组有唯一解 为什么齐次方程能解一定是零?

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怎样判断线性方程组有唯一解

为什么齐次方程能解一定是零?

为什么齐次方程能解一定是零?

齐次线性方程组有非零解的条件:在微分方程理论中,指x(t)≠0齐次线性方程组有非零解的条件。
一个齐次线性方程组有非零解的充分且必要条件是:它的系数矩阵的秩r小于它的未知量的个数n。
齐次线性方程组只有零解的条件:矩阵的秩未知量的个数;系数矩阵列满秩;系数矩阵的列向量组线性无关,满足以上三个条件中的一个就只有零解。
扩展资料:
对齐次线性方程组的系数矩阵施行初等行变换化为阶梯型矩阵后,不全为零的行数r(即矩阵的秩)小于等于m(矩阵的行数),若mn,则一定nr,则其对应的阶梯型n-r个自由变元,这个n-r个自由变元可取任意取值,从而原方程组有非零解(无穷多个解)。
齐次线性方程组的系数矩阵秩r(A)n,方程组有唯一零解。齐次线性方程组的系数矩阵秩r(A)n,方程组有无数多解。
n元齐次线性方程组有非零解的充要条件是其系数行列式为零。等价地,方程组有唯一的零解的充要条件是系数矩阵不为零。

线性方程唯一解怎么求?

唯一解的充分必要条件是矩阵的稚增广矩阵的稚N
λ1有唯一解
λ≠1时只能C4能由C3线性表出得λ2

非齐次线性方程组的解的三种情况?

非齐次线性方程组:常数项不全为零的线性方程组。有解的充分必要条件是:系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩,即rank(A)rank(A, b)(否则为无解)。有无穷多解的充要条件是rank(A)
非齐次线性方程组的解的三种情况:
非齐次线性方程组有唯一解、无解、或有无穷多解。

非齐次线性方程组有唯一解怎么求?

在线性代数中,我们往往会做到一类题目,那就是给定两个矩阵A、B,其中设有未知数,问我们什么时候AXB无解、有唯一解、有无穷多解。
我们认知中的AXB便是非齐次线性方程组的表达式(常数项不全为零的线性方程组称为非齐次线性方程组)
笔者呢在复习考研数学的时候,经常做到关于线代求AXB解的题目,因此下定决心要好好整理一下。
话不多说,就让我们开始吧。
非齐次线性方程组的求解步骤
矩阵A是系数矩阵,矩阵b(矩阵A和矩阵B结合起来)是增广矩阵,对于判断解的情况,当然是判断系数矩阵和增广矩阵的秩。
如果系数矩阵的秩小于增广矩阵的秩(R(A)R(b)),那毫无疑问,方程组无解。
R(A)R(b)n,方程组有唯一解。
R(A)R(b)n,方程组有无穷多解。
当然,是要将增广矩阵b进行初等行变换化为行阶梯形来判断。
但是这只是用来判断是否有解,至于怎么求,我们当然要借助解的结构:
非齐次线性方程组的通解齐次线性方程组的通解 非齐次线性方程组的一个特解
话不多说,给出一道实际例题,这道题目让我们求出AXB各种解的情况:
文章图片1
首先是无解的情况
既然是无解,那当然只要证明R(A)R(b)就行了。
这道题目中我设置矩阵b是增广矩阵,包括(A:B)在内:
文章图片2
无解的情况最为简单,因为你不需要求解,只需要判断矩阵的秩即可。
注意:这里为什么没有用到初等列变换,是因为我要化为行阶梯形,不可以用初等列变换,否则,如果尝试的话,就会导致题目做错,达不到我们要的结果,因此不用初等列变换。
齐次是有唯一解的情况
唯一解的情况当然是R(A)R(B)n的时候,n自然是指的是n阶方程的秩。
文章图片3
齐次是有无穷多解的情况
无穷多解的情况便是R(A)R(B)n的时候。
文章图片4
注意,这里用到了基础解系的概念。
因为我们知道非齐次线性方程组的通解齐次线性方程组的通解 非齐次线性方程组的一个特解
所以其中的1,-1,0是非齐次线性方程组的特解,k1(0,-1,1)是齐次线性方程组的通解。
文章图片5
总结
总的来说,我们往往在简答题中会遇到这类求线性方程组的题目,难度不是很大,关键在于掌握方法,矩阵的秩能够用来判断线性方程组的解是无解、唯一解还是无穷多解。
掌握好求解的步骤,便能够事半功倍,很快的完成这类题目。