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文檔簡介
第4章
向量與線性方程組主要內(nèi)容n維向量及其線性運算向量及其線性組合向量的線性相關(guān)性向量組的秩向量空間線性方程組解的結(jié)構(gòu)§4.6線性方程組解的結(jié)構(gòu)本節(jié)主要內(nèi)容齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)非齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)1.解向量的概念設(shè)有齊次線性方程組若記(1)一、齊次線性方程組解的性質(zhì)則上述方程組(1)可寫成向量方程若為方程的解,則(2)
稱為方程組(1)的解向量,它也就是向量方程(2)的解.2.齊次線性方程組解的性質(zhì)(1)若為的解,則
也是的解.證明證明證畢.(2)若為的解,為實數(shù),則也是的解.1.基礎(chǔ)解系的定義二、基礎(chǔ)解系及其求法例1
求齊次線性方程組的基礎(chǔ)解系與通解.解對系數(shù)矩陣作初等行變換,變?yōu)樾凶詈喚仃?,有2.線性方程組基礎(chǔ)解系的求法???íì+=+=.7475,7372432431xxxxxx
便得3.齊次線性方程組解集的性質(zhì)定理線性方程組的解集的秩設(shè)矩陣的秩,則元齊次證明1.非齊次線性方程組解的性質(zhì)三、非齊次線性方程組解的性質(zhì)證明其中為對應(yīng)齊次線性方程組的通解,為非齊次線性方程組的任意一個特解.2.非齊次線性方程組的通解非齊次線性方程組
的通解為3.與方程組有解等價的命題線性方程組有解4.線性方程組的解法(1)應(yīng)用克萊姆法則(2)利用初等行變換特點:只適用于系數(shù)行列式不等于零的情形,計算量大,容易出錯.特點:適用于方程組有唯一解、無解以及有無窮多解的各種情形,全部運算在一個矩陣(數(shù)表)中進行,計算簡單,易于編程實現(xiàn),是有效的計算方法.例4
求解方程組解即得對應(yīng)的齊次線性方程組的基礎(chǔ)解系解例5
求下述方程組的解所以方程組有無窮多解.且原方程組等價于方程組求基礎(chǔ)解系
令依次得求特解所以方程組的通解為故得基礎(chǔ)解系另一種解法則原方程組等價于方程組所以方程組的通解為1.齊次線性方程組基礎(chǔ)解系的求法四、小結(jié)(1)對系數(shù)矩陣進行初等變換,將其化為最簡形由于令(2)得出,同時也可知方程組的一個基礎(chǔ)解系含有個線性無關(guān)的解向量.故為齊次線性方程組的一個基礎(chǔ)解系.(
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