线性代数方程组

在本出版物中,我们将考虑线性代数方程组 (SLAE) 的定义、它的外观、有哪些类型,以及如何以矩阵形式(包括扩展形式)表示它。

内容

线性方程组的定义

线性代数方程组 (或简称“SLAU”)是一个通常看起来像这样的系统:

线性代数方程组

  • m 是方程的数量;
  • n 是变量的数量。
  • x1,X2,…, Xn – 未知;
  • a11,12…, 一个mn – 未知数的系数;
  • b1,b2,……,乙m – 免费会员。

系数指数 (aij) 形成如下:

  • i 是线性方程的数量;
  • j 是系数所指的变量的编号。

SLAU解决方案 – 这样的数字 c1,C2,…, Cn , 在其中而不是 x1,X2,…, Xn,系统的所有方程都将变成恒等式。

SLAU的类型

  1. 同质 – 系统的所有自由成员都等于零(b1 = 乙2 = ... = bm = 0).

    线性代数方程组

  2. 异质 – 如果不满足上述条件。
  3. 广场 – 方程的数量等于未知数的数量,即 米 = ñ.

    线性代数方程组

  4. 未定 – 未知数的数量大于方程的数量。

    线性代数方程组

  5. 被覆盖 方程多于变量。

    线性代数方程组

根据解决方案的数量,SLAE 可以是:

  1. 联合 至少有一个解决方案。 此外,如果系统是唯一的,则称为定系统,如果有多个解,则称为不定系统。

    线性代数方程组

    上面的SLAE是联合的,因为至少有一个解决方案: X = 2, y = 3.

  2. 不相容 系统没有解决方案。

    线性代数方程组

    等式的右边是相同的,但左边不是。 因此,没有解决方案。

系统的矩阵表示法

SLAE 可以用矩阵形式表示:

斧=乙

  • A 是由未知数的系数形成的矩阵:

    线性代数方程组

  • X – 变量列:

    线性代数方程组

  • B – 免费会员栏:

    线性代数方程组

例如:

我们以矩阵形式表示以下方程组:

线性代数方程组

使用上面的形式,我们组成了带有系数的主矩阵、具有未知成员的列和自由成员。

线性代数方程组

线性代数方程组

线性代数方程组

以矩阵形式完整记录给定方程组:

线性代数方程组

扩展的 SLAE 矩阵

如果对系统的矩阵 A 右侧添加免费会员栏 B,用竖线分隔数据,得到 SLAE 的扩展矩阵。

对于上面的示例,它看起来像这样:

线性代数方程组

线性代数方程组– 扩展矩阵的指定。

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