Ax=0
来源:互联网 发布:最小的windows系统 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 16:33
假设有A=矩阵, 要求Ax=b的所有x, 对A进行消元可得U=, 可以看出主元为1, 2。主元数量为2, 矩阵的秩为2。 介绍几个概念:
主列 - - 主元所在的列,
自由列 - - 除了主元所在的列之外的列
变量的个数等用于列的个数(此矩阵为x1, x2, x3, x4), 主变量是主元所在的列的变量(x1, x3), 自由变量是除了主元所在的列的变量。(x2, x4)
自由变量是回代时可以自由取值的量, 主变量是根据方程组求出来的量。
对于U矩阵, 取x2 = 1, x4 = 0, 带入方程组可知:可以解得x = , 当然可以在后面乘以一个常数c。当x2 = 0, x4 =1, 带入方程组可知:x = ,当然也可以在后面乘以一个常数d, 所以解应该为x = c+d。 我们总结一下这个过程, 首先是将A矩阵消元, 然后是看主元个数, 注意主变量和自由变量的个数。 然后求出具体的 x (就是当自由变量取单位矩阵时), 此时求Ax=b相当于求Ux=0。
下面谈谈简化行阶梯阵一般是记为R。什么是简化行阶梯阵? 就是在U的基础上, 主元上下都为0的形式, 比如U的简化行阶梯阵是, 其中全部为零的行是其他行的线性组合。此时求解Ax=0就相当于求Rx=0。 我们把R的主行放一起, 自由行放一起, 得到,相比于前面的两个x的值,发现了什么? 记为I, 记为F, 那么R=, 求Rx=0, 可以解得x=
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