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如何由系數矩陣求基礎解系

發布時間: 2024-02-24 19:42:55

1. 這個基礎解系怎麼求

把系數矩陣化為行最簡矩陣。∵行最簡矩陣的非0行=1,∴系數矩陣秩 r(A)=1,即獨立未知量1個。解空間的基向量2個: R= n-r(A)=3-1=2,即自由未知量2個,或說基礎解系的秩R=2。下面方法易看懂。


自由未知量寫成 Ⅹⅰ=Xⅰ 形式,本題即 Ⅹ2=Ⅹ2,X3=Ⅹ3。先寫代數解再寫向量解,不易出錯。

2. 怎麼求基礎解系

第一雀緩旁步,先把系數矩陣A化為行最簡形
第二步,寫出行最簡頃橡形對應的齊次方程,以每一行第一個1對哪察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

3. 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。

4. 線性代數中基礎解系是什麼

線性方程組的解集合的極大線性無關組就是這個方程組的基礎解系。先求解方程組 解出所有解向量,然後求出其極大線性無關組就好。

一般求基礎解系先把系數矩陣進行初等變換成下三角矩陣,然後得出秩,確定自由變數,得到基礎解系,基礎解系是相對於齊次(等號右邊為0)的.

例如:x1+x2+x3+7x4=2,x1+2x2+x3+2x4=3,5x1+8x2+5x3+20x4=13,2x1+5x2+2x3-x4=7,其增廣矩陣為

1 1 1 7 2

1 2 1 2 3

5 8 5 20 13

2 5 2 -1 7

通過初等變換為:

1 1 1 7 2

0 1 0 -5 1

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

秩為2,未知數個數為4,自由變數個數為4-2=2

設自由變數為x3、x4,取(x3,x4)=(1,0)和(0,1)代入方程組(取最終變換得到的比較簡單)可得:(x1,x2)=(-1,0)和(-12,5)

於是基礎解系的基:(-1,0,1,0)T和(-12,5,0,1)T.

(4)如何由系數矩陣求基礎解系擴展閱讀

線性代數通解和基礎解系的區別如下:

1、定義不同,對於一個微分方程而言,其解往往不止一個,而是有一組,可以表示這一組中所有解的統一形式,稱為通解。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。

2、求法不同,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。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。

根據牛頓-萊布尼茨公式,許多函數的定積分的計算就可以簡便地通過求不定積分來進行。這里要注意不定積分與定積分之間的關系:定積分是一個數,而不定積分是一個表達式,它們僅僅是數學上有一個計算關系。

一個函數,可以存在不定積分,而不存在定積分,也可以存在定積分,而沒有不定積分。連續函數,一定存在定積分和不定積分;若在有限區間[a,b]上只有有限個間斷點且函數有界,則定積分存在;若有跳躍、可去、無窮間斷點,則原函數一定不存在,即不定積分一定不存在。