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基礎解系如何構建

發布時間: 2022-04-13 20:48:34

⑴ 基礎解系和通解怎麼求啊。。求寫下過程。

求基礎解系如下:


(1)基礎解系如何構建擴展閱讀

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。

求通解的方法:

求微分方程通解的方法有很多種,如:特徵線法,分離變數法及特殊函數法等等。而對於非齊次方程而言,任一個非齊次方程的特解加上一個齊次方程的通解,就可以得到非齊次方程的通解。

⑵ 如何求基礎解系

設n為未知量個數,r為矩陣的秩。只要找到齊次線性方程組的n-r 個自由未知量,就可以獲得它的基礎解系。具體地說,我們先通過初等行變換把系數矩陣化為階梯形,那麼階梯形的非零行數就是系數矩陣的秩。把每一個非零行最左端的未知量保留在方程組的左端,其餘n-r 個未知量移到等式右端,再令右端 n-r個未知量其中的一個為1,其餘為零,這樣可以得到 n-r個解向量,這 n-r個解向量構成了方程組的基礎解系。

⑶ 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 )。

⑷ 怎麼求基礎解系

第一步,先把系數矩陣A化為行最簡形
第二步,寫出行最簡形對應的齊次方程,以每一行第一個1對應的分量為未知數求解
如A的行最簡形為
1 0 2 1
0 1 1 -3
0 0 0 0
則行最簡形對應的齊次方程可簡單的寫成:
x1 +2x3 +x4=0
x2 +x3 -3x4=0
分別取x3=1,x4=0和x3=0,x4=1代入
可以求得兩個解向量,就構成了基礎解析

⑸ 基礎解系的定義或者構成的條件是什麼

基礎解系首先是線性無關的,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,基礎解系是針對有無數多組解的方程而言,若是奇次線性方程組則應是有效方程組的個數少於未知數的個數,若非奇次則應是系數矩陣的秩大於增廣矩陣得秩,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。

⑹ 第16題為什麼基礎解系由解向量構成;它是怎麼構成的

非齊次線性方程組AX=b(I)和齊次線性方程組AX=O(II)的解之間存在密切的關系,有以下性質:

  • 若ξ1,ξ2均為(I)的解,則ξ1-ξ2為(II)的解。

  • 若ξ0為(I)的解,ξ拔為(II)的解,則ξ0+ξ拔為(I)的解。

所以先考慮AX=O的情況。由性質1可知,因為η1、η2、η3是AX=b的解,所以答案取的η2-η1和η3-η1是AX=O的解。

再考慮基礎解系的選取。齊次線性方程組的基礎解系有如下性質:

  • 如果n個未知量的齊次線性方程組的系數矩陣的秩為r,那麼這個齊次線性方程組任意的n-r個線性無關的解向量都構成該方程組的一個基礎解系。

所以這道題有4個未知量,r(A)=2,只要選取2個線性無關的解向量就可以得到這個方程組的基礎解系。選取的方法不唯一,比如答案選取了η2-η1和η3-η1,所以AX=O的基礎解系就是k1(η2-η1)+k2(η3-η1)。

最後再結合性質2,加上一個特解就行,比如答案選取了η1作為特解,所以AX=b的基礎解系就是k1(η2-η1)+k2(η3-η1)+η1。

⑺ 基礎解系是什麼意思

基礎解系的意思:基礎解系是指方程組的解集的極大線性無關組,即若干個無關的解構成的能夠表示任意解的組合。

基礎解系演算法:先求出齊次或非齊次線性方程組的一般解,即先求出用自由未知量表示獨立未知量的一般解的形式。

然後將此一般解改寫成向量線性組合的形式,則以自由未知量為組合系數的解向量均為基礎解系的解向量。由此易知,齊次線性方程組中含幾個自由未知量,其基礎解系就含幾個解向量。

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。

⑻ 齊次線性方程組的通解能由它的基礎解系來構造

求齊次線性方程組通解要先求基礎解系,步驟:
a. 寫出齊次方程組的系數矩陣A;
b. 將A通過初等行變換化為階梯陣;
c. 把階梯陣中非主元列對應的變數作為自由元(n – r 個);
d.令自由元中一個為 1 ,其餘為 0 ,求得 n – r 個解向量,即為一個基礎解系。
齊次線性方程組AX= 0:

若X1,X2… ,Xn-r為基礎解系,則X=k1 X1+ k2 X2 +…+kn-rXn-r,即為AX= 0的全部解(或稱方程組的通解)。

⑼ 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。