線性方程組解的判定與證明

2021-09-25 13:51:51 字數 1127 閱讀 6174

一、基礎知識

(1)線性方程組有4種表示形式:

標準型矩陣型

令=,那麼上面的方程可以表述為

列向量型

令,那麼方程又可表述為

行向量型

(2)在方程組的表述方式中,若,即,稱為齊次線性方程組,若,稱為非齊次線性方程組。

(3)稱為的匯出組。

(4)方程組中,稱為的增廣矩陣。

(5) 方程組中,若則稱為它的乙個解。

(6) 方程組中,若為矩陣,則方程組的解的情況為秩=秩=,方程組有唯一解;

秩=秩,方程組有無窮多解;

秩秩,方程組無解。

(7)在齊次線性方程組中,為階矩陣,其解的情況如下:

秩=,方程組有唯一零解;

秩,方程組有無窮多個解,從而有非零解。

(8)克萊默法則

設是矩陣,線性方程組中,若,則方程組有唯一解,且有,其中為第列換為,其他各列與相同的階行列式.

二、題目

利用矩陣的初等變換判斷係數矩陣和增廣矩陣的秩的關係,從而解線性方程組。

(中山大學)判斷方程組

的可行解並求其解。

所以秩=秩=2<4,此方程組有無窮個解,其通解為其中,為任意常數。

(利用克萊默法則求解帶引數的線性方程組)

(華中師範大學)討論取什麼值時,方程組

有解,並求解。

解:係數行列式矩陣,所以

(1) 時,方程組有唯一解,且其唯一解是

.(2)當時,原方程組變為

此時原方程組無解。

(3) 時,原方程組為

此時,方程組也無解。

巧用線性方程組有解定理解選擇題。

(數學三)設a是階矩陣,是維向量,若,則線性方程組()答案,因為是階方陣,且秩=秩,所以選.

(武漢大學)設設a是階矩陣,為一非齊次線性方程組,則必有()答案,因為秩

利用同解的充要條件解題

(南開大學)

證明(1)線性方程組與的解相同的充要條件是秩(ab)=秩(b);

它們解空間正交的充要條件是,(這裡a,b是n階方陣,為行向量)證明:(1):設與同解,則

:設分別是與的解空間,顯然,又,所以,因此與同解,證畢.(2) :設與的解空間分別為,若,由於推得,所以,即只有零解,故

:因為,所以,,故

線性方程組的解

一 多項選擇 1 元齊次線性方程組有非零解,則 d 2 設a是階方陣,則可逆的充要條件是 a c d 齊次線性方程組只有零解齊次線性方程組有非零解 3 非齊次線性方程組有唯一解的充要條件為 c bd 4 設是矩陣,是非齊次線性方程組所對應的齊次線性方程組,則下列結論正確的是 c d 若僅有零解,則有...

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我們在第一節討論了線性方程組的解的情況,現在進一步研究它的解的結構。一 齊次線性方程組解的結構 齊次線性方程組的矩陣形式為 ax 0 1 其中,齊次線性方程組 1 的解有下列性質 1 如果是齊次線性方程組 1 的兩個解,則也是它的解。證 因為是齊次線性方程組 1 的兩個解,因此有 得 所以也是齊次線...

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