求下列齐次线性方程组的一个基础解系和通解x1+x2-3x4=0,x1-x2-2x3-x4=0,4x1-2x2+6x3+3x4=0
化简到最后阶梯形,第一行是1 1 0 -3 第二行是0 1 1 -1第三行0 0 4 3 令x4等于1为自由未知数,其它解出来是分数,同时乘4再配个系数就得到答案。
方程组同解变形为
x1=-2x3-x4
x2=x3-3x4
得基础解系 (-2, 1, 1, 0)^T, (1, 3, 0, -1)^T,
通解为 x =k(-2, 1, 1, 0)^T+c(1, 3, 0, -1)^T,
其中 k,c 为任意常数。
扩展资料:
当r=n时,原方程组仅有零解;
当r<n时,有无穷多个解(从而有非零解)。
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m<n,则一定n>r,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)。
参考资料来源:百度百科-齐次线性方程组
通解为 x =k(-2, 1, 1, 0)^T+c(1, 3, 0, -1)^T
化简到最后阶梯形,第一行是1 1 0 -3 第二行是0 1 1 -1第三行0 0 4 3 令x4等于1为自由未知数,其它解出来是分数,同时乘4再配个系数就得到答案。
方程组同解变形为
x1=-2x3-x4
x2=x3-3x4
得基础解系 (-2, 1, 1, 0)^T, (1, 3, 0, -1)^T
通解为 x =k(-2, 1, 1, 0)^T+c(1, 3, 0, -1)^T
其中 k,c 为任意常数
性质
1、齐次线性方程组的两个解的和仍是齐次线性方程组的一组解。
2、齐次线性方程组的解的k倍仍然是齐次线性方程组的解。
3、齐次线性方程组的系数矩阵秩r(A)=n,方程组有唯一零解。
4、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。
谢谢老师,我还有一个问题:在一个矩阵化成最简形矩阵的过程中,可以交替性使用行初等变换和列初等变换,还是说两者只能取其一用来化简矩阵?
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