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基础解系如何构建

发布时间: 2022-04-13 20:48:34

⑴ 基础解系和通解怎么求啊。。求写下过程。

求基础解系如下:


(1)基础解系如何构建扩展阅读

基础解系需要满足三个条件:

1、基础解系中所有量均是方程组的解。

2、基础解系线性无关,即基础解系中任何一个量都不能被其余量表示。

3、方程组的任意解均可由基础解系线性表出,即方程组的所有解都可以用基础解系的量来表示。

求通解的方法:

求微分方程通解的方法有很多种,如:特征线法,分离变量法及特殊函数法等等。而对于非齐次方程而言,任一个非齐次方程的特解加上一个齐次方程的通解,就可以得到非齐次方程的通解。

⑵ 如何求基础解系

设n为未知量个数,r为矩阵的秩。只要找到齐次线性方程组的n-r 个自由未知量,就可以获得它的基础解系。具体地说,我们先通过初等行变换把系数矩阵化为阶梯形,那么阶梯形的非零行数就是系数矩阵的秩。把每一个非零行最左端的未知量保留在方程组的左端,其余n-r 个未知量移到等式右端,再令右端 n-r个未知量其中的一个为1,其余为零,这样可以得到 n-r个解向量,这 n-r个解向量构成了方程组的基础解系。

⑶ 线性代数的基础解系怎么求

另一种求解方法:


X1为独立未知量: 它对应独立方程、对应系数矩阵的秩r(A)。【全0行】表示自由未知量: 它对应非独立方程、对应基础解系的秩R。【全0行】写成 Xⅰ=Ⅹⅰ 形式,本题即 X2=X2,X3=X3,它们构成解空间的基 ( 基础解系秩R=2 );且有 r(A)+R=n ( 总未知量 )。

⑷ 怎么求基础解系

第一步,先把系数矩阵A化为行最简形
第二步,写出行最简形对应的齐次方程,以每一行第一个1对应的分量为未知数求解
如A的行最简形为
1 0 2 1
0 1 1 -3
0 0 0 0
则行最简形对应的齐次方程可简单的写成:
x1 +2x3 +x4=0
x2 +x3 -3x4=0
分别取x3=1,x4=0和x3=0,x4=1代入
可以求得两个解向量,就构成了基础解析

⑸ 基础解系的定义或者构成的条件是什么

基础解系首先是线性无关的,简单的理解就是能够用它的线性组合表示出该方程组的任意一组解,基础解系是针对有无数多组解的方程而言,若是奇次线性方程组则应是有效方程组的个数少于未知数的个数,若非奇次则应是系数矩阵的秩大于增广矩阵得秩,基础解系不是唯一的,因个人计算时对自由未知量的取法而异,但不同的基础解系之间必定对应着某种线性关系。

⑹ 第16题为什么基础解系由解向量构成;它是怎么构成的

非齐次线性方程组AX=b(I)和齐次线性方程组AX=O(II)的解之间存在密切的关系,有以下性质:

  • 若ξ1,ξ2均为(I)的解,则ξ1-ξ2为(II)的解。

  • 若ξ0为(I)的解,ξ拔为(II)的解,则ξ0+ξ拔为(I)的解。

所以先考虑AX=O的情况。由性质1可知,因为η1、η2、η3是AX=b的解,所以答案取的η2-η1和η3-η1是AX=O的解。

再考虑基础解系的选取。齐次线性方程组的基础解系有如下性质:

  • 如果n个未知量的齐次线性方程组的系数矩阵的秩为r,那么这个齐次线性方程组任意的n-r个线性无关的解向量都构成该方程组的一个基础解系。

所以这道题有4个未知量,r(A)=2,只要选取2个线性无关的解向量就可以得到这个方程组的基础解系。选取的方法不唯一,比如答案选取了η2-η1和η3-η1,所以AX=O的基础解系就是k1(η2-η1)+k2(η3-η1)。

最后再结合性质2,加上一个特解就行,比如答案选取了η1作为特解,所以AX=b的基础解系就是k1(η2-η1)+k2(η3-η1)+η1。

⑺ 基础解系是什么意思

基础解系的意思:基础解系是指方程组的解集的极大线性无关组,即若干个无关的解构成的能够表示任意解的组合。

基础解系算法:先求出齐次或非齐次线性方程组的一般解,即先求出用自由未知量表示独立未知量的一般解的形式。

然后将此一般解改写成向量线性组合的形式,则以自由未知量为组合系数的解向量均为基础解系的解向量。由此易知,齐次线性方程组中含几个自由未知量,其基础解系就含几个解向量。

基础解系需要满足三个条件:

1、基础解系中所有量均是方程组的解。

2、基础解系线性无关,即基础解系中任何一个量都不能被其余量表示。

3、方程组的任意解均可由基础解系线性表出,即方程组的所有解都可以用基础解系的量来表示。值得注意的是:基础解系不是唯一的,因个人计算时对自由未知量的取法而异。

⑻ 齐次线性方程组的通解能由它的基础解系来构造

求齐次线性方程组通解要先求基础解系,步骤:
a. 写出齐次方程组的系数矩阵A;
b. 将A通过初等行变换化为阶梯阵;
c. 把阶梯阵中非主元列对应的变量作为自由元(n – r 个);
d.令自由元中一个为 1 ,其余为 0 ,求得 n – r 个解向量,即为一个基础解系。
齐次线性方程组AX= 0:

若X1,X2… ,Xn-r为基础解系,则X=k1 X1+ k2 X2 +…+kn-rXn-r,即为AX= 0的全部解(或称方程组的通解)。

⑼ 基础解系是怎么求出来的

通过分别令自由变量为1,解出其它变量,得到一个解向量。

基础解系需要满足三个条件:

1、基础解系中所有量均是方程组的解。

2、基础解系线性无关,即基础解系中任何一个量都不能被其余量表示。

3、方程组的任意解均可由基础解系线性表出,即方程组的所有解都可以用基础解系的量来表示。

值得注意的是基础解系不是唯一的,因个人计算时对自由未知量的取法而异。

证明方法:

对于m个方程、个未知数的齐次线性方程组Ax =0,系数矩阵记为A,其秩记为rA),齐次线性方程组总有零解,不存在无解的情况,且其有非零解的等价条件为r(4) < n ,即系数矩阵A中的列向量a,a2,...,0n线性相关。而且齐次线性方程组的解向量的线性组合仍然是该线性方程组的解。证明如下:

设x1,x2是Ax= 0的两个不相等的解向量,即有:

Ax1 = 0,Ax2= 0

令x=ki●x1 +k2●x2,其中k1,k2为任意实数,即x称为x1,x2的线性组合,且有:

设x1,x2是Ax= 0的两个不相等的解向量,即有:

Ax1 = 0,Ax2= 0

令x=ki●x1 +k2●x2,其中k1,k2为任意实数,即x称为x1,x2的线性组合,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。