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矩陣的基礎解系怎麼求

發布時間: 2022-03-30 08:04:09

㈠ 基礎解系怎麼求麻煩帶步驟~ 謝謝

1 2 3 4 1 0 -1 -2

0 1 2 3 第一行+(-2)倍第二行 0 1 2 3

0 0 0 0 ______________________-→ 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

則 X1=-X3+(-2)X4

X2=2X3+3X4

X3=C1

X4=C2

則基礎解析為

X1 -1 -2

X2===2 C1 + 3 C2

X3 1 0

X4 0 1

(1)矩陣的基礎解系怎麼求擴展閱讀

基礎解系和通解的關系

對於一個方程組,有無窮多組的解來說,最基礎的,不用乘系數的那組方程的解,如(1,2,3)和(2,4,6)及(3,6,9)以及(4,8,12)......等均符合方程的解,則系數K為1,2,3,4.....等,因此(1,2,3)就為方程組的基礎解系。

A是n階實對稱矩陣,

假如r(A)=1.則它的特徵值為t1=a11+a22+...+ann,t2=t3=...tn=0;對應於t1的特徵向量為b1,t2~tn的分別為b2~bn

此時,Ax=0的解就是k2b2+k3b3+...+knbn;其中ki不全為零。由於:Ax=0Ax=0*B,B為A的特徵向量,對應一個特徵值的特徵向量寫成通解的形式是乘上ki並加到一起。這是基礎解系和通解的關系。

基礎解系是線性無關的,簡單的理解就是能夠用它的線性組合表示出該方程組的任意一組解,是針對有無數多組解的方程而言的。基礎解系不是唯一的,因個人計算時對自由未知量的取法而異,但不同的基礎解系之間必定對應著某種線性關系。

基礎解系是針對有無數多組解的方程而言,若是齊次線性方程組則應是有效方程的個數少於未知數的個數,若非齊次則應是系數矩陣的秩等於增廣矩陣的秩,且都小於未知數的個數。

㈡ 該矩陣的基礎解系怎麼求

初等行變換先化簡即可
這個齊次線性方程
其系數矩陣就是
-1 -1
-1 -1 r2-r1,r1*-1
~
1 1
0 0
得到基礎解系就是c(-1,1)^T,c為常數

㈢ 線性代數基礎解系的詳細求法

就以齊次方程組為例:

假如是3階矩陣
r(A)=1

矩陣變換之後不就是只剩一個方程了嗎?
這時候,你可以設x3為1,x2為0,得出x1
然後設x3為0,x2為1,得出x1

你可能會疑惑為什麼要這么設,憑什麼這么設,原因很簡單,
因為只要(0,1)和(1,0)肯定無關,所以所得解就無關,而這個方程基礎解系的個數為n-r(A)=2個

如果r(A)=2的話,就剩下來兩個方程了,一般都設x3=1,原因就是因為這樣計算簡便,沒別的原因

㈣ 矩陣的特徵值求出來以後,怎麼得到基礎解系呢

把特徵值代入特徵方程,運用初等行變換法,將矩陣化到最簡,然後可得到基礎解系。求矩陣的全部特徵值和特徵向量的方法如下:

第一步:計算的特徵多項式;

第二步:求出特徵方程的全部根,即為的全部特徵值;

第三步:對於的每一個特徵值,求出齊次線性方程組:的一個基礎解系,則可求出屬於特徵值的全部特徵向量。

(4)矩陣的基礎解系怎麼求擴展閱讀

求特徵向量:

設A為n階矩陣,根據關系式Ax=λx,可寫出(λE-A)x=0,繼而寫出特徵多項式|λE-A|=0,可求出矩陣A有n個特徵值(包括重特徵值)。將求出的特徵值λi代入原特徵多項式,求解方程(λiE-A)x=0,所求解向量x就是對應的特徵值λi的特徵向量。

判斷矩陣可對角化的充要條件:

矩陣可對角化有兩個充要條件:

1、矩陣有n個不同的特徵向量;

2、特徵向量重根的重數等於基礎解系的個數。對於第二個充要條件,則需要出現二重以上的重特徵值可驗證(一重相當於沒有重根)。

若矩陣A可對角化,則其對角矩陣Λ的主對角線元素全部為A的特徵值,其餘元素全部為0。(一個矩陣的對角陣不唯一,其特徵值可以換序,但都存在由對應特徵向量順序組成的可逆矩陣P使P⁻¹AP=Λ)。

㈤ 線性代數的基礎解系怎麼求

另一種求解方法:


X1為獨立未知量: 它對應獨立方程、對應系數矩陣的秩r(A)。【全0行】表示自由未知量: 它對應非獨立方程、對應基礎解系的秩R。【全0行】寫成 Xⅰ=Ⅹⅰ 形式,本題即 X2=X2,X3=X3,它們構成解空間的基 ( 基礎解系秩R=2 );且有 r(A)+R=n ( 總未知量 )。

㈥ 基礎解系是怎麼求出來的

通過分別令自由變數為1,解出其它變數,得到一個解向量。

基礎解系需要滿足三個條件:

1、基礎解系中所有量均是方程組的解。

2、基礎解系線性無關,即基礎解系中任何一個量都不能被其餘量表示。

3、方程組的任意解均可由基礎解系線性表出,即方程組的所有解都可以用基礎解系的量來表示。

值得注意的是基礎解系不是唯一的,因個人計算時對自由未知量的取法而異。

證明方法:

對於m個方程、個未知數的齊次線性方程組Ax =0,系數矩陣記為A,其秩記為rA),齊次線性方程組總有零解,不存在無解的情況,且其有非零解的等價條件為r(4) < n ,即系數矩陣A中的列向量a,a2,...,0n線性相關。而且齊次線性方程組的解向量的線性組合仍然是該線性方程組的解。證明如下:

設x1,x2是Ax= 0的兩個不相等的解向量,即有:

Ax1 = 0,Ax2= 0

令x=ki●x1 +k2●x2,其中k1,k2為任意實數,即x稱為x1,x2的線性組合,且有:

設x1,x2是Ax= 0的兩個不相等的解向量,即有:

Ax1 = 0,Ax2= 0

令x=ki●x1 +k2●x2,其中k1,k2為任意實數,即x稱為x1,x2的線性組合,且有:

Ax= A(k1●x1 +k2●x2)= k1●(Ax1)+ k2●(Ax2)=ki●0+k2●0=0

即可得,x也是Ax=0的解。

㈦ 矩陣方程求基礎解系

如果題目是齊次線性方程組, 系數矩陣經初等行變換化為如此,
則進一步初等行變換,得
[1 2 3 0]
[0 1 1 0]
[0 0 0 1]
進一步初等行變換,得
[1 0 1 0]
[0 1 1 0]
[0 0 0 1]
即方程組化為
x1 = - x3
x2 = - x3
x4 = 0
取 x3 = -1, 得基礎解系 (1, 1, -1, 0)^T
齊次方程組的通解是 x = k(1, 1, -1, 0)^T。

㈧ 矩陣的基礎解系怎麼求

設PF1:y=k1(x+1),PF2=k2(x-1)分別與橢圓聯立方程→(1+2k1²)x²+4k1²x+2k1²-2=0,(所以設A(x1,y1),B(x2,y2))→x1+x2=-4k1²/(1+2k1²)①,x1x2=(2k1²-2)/(1+2k1²)②同理,設C(x3,y3),D(x4,y4)→(1+2k2²)x²-4k2²x+2k2²-2=0→x3+x4=4k2²/(1+2k2²)③,x3x4=(2k2²-2)/(1+2k2²)④根據kOA+kOB+kOC+kOD=0→y1/x1+y2/x2+y3/x3+y4/x4=0根據y=k1(x+1)→y1=k1(x1+1),y2~根據y=k2(x-1)→y3=k2(x3-1),y4~代入進行化簡→k1(2x1x2+x1+x2)/(x1x2)+k2[2x3x4-(x3+x4)]/x3x4=0由①②③④→-2k1/(k1²-1)-2k2/(k2²-1)=0⑤設P(n,2-n)→k1=(2-n-0)/(n+1)=(2-n)/(n+1),k2=(2-n)/(n-1)代⑤→k1²k2+k1k2²=k1+k2→k1k2(k2+k1)=k1+k2→k1k2=1或者k1k2=0或者(k1+k2)=0均成立→n=5/4,n=2,n=0均可→P(5/4,3/4),P(2,0),P(0,2)

㈨ 線性代數 如何求得如下的基礎解系

網友們已給出很好的解法,這里給出另一種解法,即《系數矩陣配方陣》方法。


自由未知量寫成Xⅰ=Xⅰ形式,本題即為 X3=X3,X4=X4。基礎解系是 η1=(0,0,1,0)^T,η2=(2,-1,0,1)^T。

㈩ 矩陣的基礎解系怎樣求,矩陣的基礎解系怎樣求知識

矩陣的基礎解系怎麼求?

A是一個n階方陣,r(A)=n-1

所以AX=0的基礎解系的解向量的個數為1

又A的每一行元素加起來均為1

則A(1,1,...,1)^T=(1,1,...,1)^T

所以x=(1,1,...,1)^T是AX=0的一個解向量

所以AX=0的基礎解系是X=k(1,1,...,1)^T k是任意整數