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为什么在一个矩阵中求其基础解系

发布时间: 2023-07-13 08:57:29

① 矩阵特征向量那个基础解系是怎么求出来的啊 没看懂

写成方程组的形式:

2x1 - x2=0【注:第1、2行是2倍的关系,故相当于一个方程】

-x1 -x3=0

x1=-x3

x2=-2x3

令x3=1,则x1=-1,x2=-2

故基础解析为(-1,-2,1)^(T)

其实真正的设法是

令x3=-k,则x1=k,x2=2k

故基础解析为(-k,k,2k)=k(-1,1,2)

基础解析,等价于通解。

而(0,0,0)只是一个特解而已

第一性质

线性变换的特征向量是指在变换下方向不变,或者简单地乘以一个缩放因子的非零向量。

特征向量对应的特征值是它所乘的那个缩放因子。

特征空间就是由所有有着相同特征值的特征向量组成的空间,还包括零向量,但要注意零向量本身不是特征向量。

线性变换的主特征向量是最大特征值对应的特征向量。

特征值的几何重次是相应特征空间的维数。

有限维向量空间上的一个线性变换的谱是其所有特征值的集合。

例如,三维空间中的旋转变换的特征向量是沿着旋转轴的一个向量,相应的特征值是1,相应的特征空间包含所有和该轴平行的向量。该特征空间是一个一维空间,因而特征值1的几何重次是1。特征值1是旋转变换的谱中唯一的实特征值。

② 矩阵基础解系怎么求

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

(2)为什么在一个矩阵中求其基础解系扩展阅读

在数学中,矩阵(Matrix)是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。

矩阵是高等代数学中的.常见工具,也常见于统计分析等应用数学学科中。 在物理学中,矩阵于电路学、力学、光学和量子物理中都有应用;计算机科学中,三维动画制作也需要用到矩阵。 矩阵的运算是数值分析领域的重要问题。将矩阵分解为简单矩阵的组合可以在理论和实际应用上简化矩阵的运算。对一些应用广泛而形式特殊的矩阵,例如稀疏矩阵和准对角矩阵,有特定的快速运算算法。关于矩阵相关理论的发展和应用,请参考《矩阵理论》。在天体物理、量子力学等领域,也会出现无穷维的矩阵,是矩阵的一种推广。

数值分析的主要分支致力于开发矩阵计算的有效算法,这是一个已持续几个世纪以来的课题,是一个不断扩大的研究领域。 矩阵分解方法简化了理论和实际的计算。 针对特定矩阵结构(如稀疏矩阵和近角矩阵)定制的算法在有限元方法和其他计算中加快了计算。 无限矩阵发生在行星理论和原子理论中。 无限矩阵的一个简单例子是代表一个函数的泰勒级数的导数算子的矩阵。

③ 基础解系怎么求 基础解系如何求

1、基础解系求法:确定自由未知量,对矩阵进行基础行变换,转化为同解方程组,代入数值,求解即可。基础解系是大学的高等数学的学习中很重要的知识点。

2、基础解系的定义: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。

3、我们在求基础解系时,先确定自由未知量,我们可以设AX=b的系数矩阵A的秩为r,然后对矩阵A进行初等行变换。

4、完成初等变换后,将得到的矩阵转化为同解方程组形式。并将自由未知量xr+1,xr+2,……,xn分别取值为(n-r)组数[1,0,...,0][0,1,...,0],...,[0,1,0,...,0]。

5、这时,再将其带入到矩阵的同解方程组中,我们就可以求得矩阵A的基础解系了。我们遇到具体的矩阵时,只需要套用公式即可。

6、基础解系需要满足三个条件:基础解系中所有量均是方程组的解;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;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。

④ 大学线性代数矩阵基础解系怎么算出的

最后这个矩阵,其实就是阶梯型矩阵。阶梯型矩阵的每个非零行的第一个数对应的未知量以外的其他的未知量叫自由未知量。比如这道题里,x2,x3就是自由未知量。取定自由未知量之后,基础解系的求法就是:自由未知量轮流的让其中一个取定一个非零熟,其他的自由未知量取0,代入方程就可以求出方程组的解向量,因为是轮流取的1,所以有几个自由未知量,就求得了几个解向量,这几个解向量构成的向量组就是基础解系。比如这道题,第一次取x2=2,x3=0;第二次取x2=0,x3=1
还有,这个非零数取多少其实都无所谓,一般的咱们为了求出来的解向量简单,都让解是整数为目的去选择这个非零数,比如这道题里取x2=2,得到的第一个解向量每个分量都是整数,当然取1,-1,-2,……也都没问题

⑤ 矩阵的基础解系怎样求,矩阵的基础解系怎样求知识

矩阵的基础解系怎么求?

A是一个n阶方阵,r(A)=n-1

所以AX=0的基础解系的解向量的个数为1

又A的每一行元素加起来均为1

则A(1,1,...,1)^T=(1,1,...,1)^T

所以x=(1,1,...,1)^T是AX=0的一个解向量

所以AX=0的基础解系是X=k(1,1,...,1)^T k是任意整数

⑥ 矩阵特征值的基础解系 怎么求出来的如图线性代数矩阵特征值求解

根据特征值求基础解系,类似于求解线性方程组的过程:矩阵A=
第一行1,-1,0
第二行-1,2,-1,
第三行0,-1,1,
f(λ)=|λE-A|=λ(λ-1)(λ-3),求得三个特征值:0,1,3.

将其中一个特征值3带入齐次线性方程组(λ。E-A)X=0;初等变化后的矩阵:
第一行1,0,-1
第二行:0,1,2
第三行0,0,0
这里复习一下齐次线性方程组的解法:将上述矩阵中的首元素为1对应的X项放到左边,其他放到左边得到:X1=X3,X2=-2X3,设X3为自由未知量,参考取值规则(自行脑补一下吧?)这里随便取一个X3=1,并求出X1=1,X2=-2;
则基础解系:a1=第一行1,第二行-2 第三行1

⑦ 矩阵的基础解系怎么求

矩阵的基础解系可以通过初等行变换的链困方法来求解,即通过将矩阵化为阶梯矩阵的方法来求解。当矩阵被转换肢唤亩成阶历森梯矩阵后,可以使用一系列的初等变换将其简化,进而可以求出基础解系。