1. 特徵向量裡面有個基礎解系,自由向量怎麼取
只要兩兩坐標不成比例,隨便你取,但是注意 對於只有一個自由未知量的時候不要取零,否則這時候會得出一個零向量,他與任何向量都是線性相關的,得不到線性無關組(基礎解系)。
有兩個變數可以任意取值,比如:讓X4,X2任意取值,可取為(1,0)和(0,1),分別對應一組解;這樣取既簡單,又能滿足正交。
(1)基礎解系怎麼判斷自由向量擴展閱讀:
基如果空間V中有n個線性無關的向量A1,A2,A3,…An可以線性地表示任何該空間中任意一個向量,則這n個向量是空間V的一個基。基,其實就是定義了一個空間。
易知,空間中有多個這樣的基。 最簡單的基就是空間V中的單位向量(范數是1的向量)。例如:三維向量空間 V是R3,三個標准單位向量{E1 , E2, E3} ={(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)}。
因為E1 ,E 2, E3彼此線性無關,又可以生成V, 因此向量組{E1 , E2, E3} 是 V的一個基。這個基的基向量是由標准單位向量組成,因此{E1 , E2, E3} 又稱為三維向量空間V的標准基。
特徵向量和基礎解系:A是矩陣,x是n維向量。基礎解系是齊次方程組Ax=0的解,特徵向量是由(A-λE)x=0對應的特徵方程解得到的。
2. 關於求基礎解系 通解過程中「取值」的一些疑問
首先解系含有3-R(A)=2個自由解向量,方程為x1+x2-x3=0
不妨設自由向量為x1,x2,令x1=1,x2=0,解得x3=1
令x1=0,x2=1,解得x3=1
所以A的基礎解系為(1 0 1)^t 和(0 1 1)^t
或:
n-r(A)=3-2=1
所以解空間是一維
隨便選x3做自由變數
令x3=1,於是x1=-1,x2=-2
於是得到一個解(-1,-2,1)
(2)基礎解系怎麼判斷自由向量擴展閱讀:
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。
(1)這組向量是該方程組的解;
(2)這組向量必須是線性無關組,即基礎解系各向量線性無關;
(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。
3. 基礎解系怎麼取值
基礎解系有兩個自由變數,可以取0和1,那麼這兩個向量可以取為:(1,0)、(0,1)。
也可以是其他的,比如(2,0)、(0,2),或者(2,0)、(0,1)等等,需要滿足取得這組向量,線性無關就可以了。齊次線性方程組AX=0的解所構成的集合稱為解空間,它的維數為n-r(A) 。
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。