㈠ 基础解系怎么求详细步骤(基础解系怎么求例题)
1.步骤:求出矩阵A的简化阶梯形矩阵。
2.根据简化阶梯型矩阵的首元所在位置,写出自由未知量。
3.根据简化阶梯型矩阵写出和之对应的齐次线性方程组t,该方程组和原方程组解相同。
4.令自由未知量为不同的值,代入上述齐次线性方程组t,即可求得其基础解系。
㈡ 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
即
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。
㈢ 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。
㈣ 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
㈤ 矩阵的特征值求出来以后,怎么得到基础解系呢
把特征值代入特征方程,运用初等行变换法,将矩阵化到最简,然后可得到基础解系。求矩阵的全部特征值和特征向量的方法如下:
第一步:计算的特征多项式;
第二步:求出特征方程的全部根,即为的全部特征值;
第三步:对于的每一个特征值,求出齐次线性方程组:的一个基础解系,则可求出属于特征值的全部特征向量。
(5)矩阵方程如何求基础解系扩展阅读
求特征向量:
设A为n阶矩阵,根据关系式Ax=λx,可写出(λE-A)x=0,继而写出特征多项式|λE-A|=0,可求出矩阵A有n个特征值(包括重特征值)。将求出的特征值λi代入原特征多项式,求解方程(λiE-A)x=0,所求解向量x就是对应的特征值λi的特征向量。
判断矩阵可对角化的充要条件:
矩阵可对角化有两个充要条件:
1、矩阵有n个不同的特征向量;
2、特征向量重根的重数等于基础解系的个数。对于第二个充要条件,则需要出现二重以上的重特征值可验证(一重相当于没有重根)。
若矩阵A可对角化,则其对角矩阵Λ的主对角线元素全部为A的特征值,其余元素全部为0。(一个矩阵的对角阵不唯一,其特征值可以换序,但都存在由对应特征向量顺序组成的可逆矩阵P使P⁻¹AP=Λ)。
㈥ 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
㈦ 矩阵方程求基础解系
如果题目是齐次线性方程组, 系数矩阵经初等行变换化为如此,
则进一步初等行变换,得
[1 2 3 0]
[0 1 1 0]
[0 0 0 1]
进一步初等行变换,得
[1 0 1 0]
[0 1 1 0]
[0 0 0 1]
即方程组化为
x1 = - x3
x2 = - x3
x4 = 0
取 x3 = -1, 得基础解系 (1, 1, -1, 0)^T
齐次方程组的通解是 x = k(1, 1, -1, 0)^T。