齊次線性方程組解的問題,齊次線性方程組的解有幾種情況

2021-05-04 15:10:19 字數 1640 閱讀 3064

1樓:f匝泵

非齊次線性方程組解的結構是由齊次通解加上特解組成的。

問題1:三個不同的解的線性組合是否仍是非齊次方程組的解,即a1+a2+2a3是否仍是ax=b的解?

答:若a1,a2,a3是非齊次線性方程組ax=b的三個不同的解,那麼一般來講,三個不同的解的線性組合不再是原非齊次方程組ax=b的解(a1+a2+2a3不再是非齊次方程組ax=b的解),除非a1,a2,a3前面的三個係數之和為1時,a1,a2,a3的線性組合才是原非齊次方程組ax=b的解,即當l+m+n=1時,la1+ma2+na3才是原非齊次方程組ax=b的解。

證明:∵a1,a2,a3是非齊次線性方程組ax=b的三個不同的解

∴aa1=b,aa2=b,aa3=b

∴a(la1+ma2+na3)

=laa1+maa2+naa3

=lb+mb+nb

=(l+m+n)b (當l+m+n=1時)

=b∴la1+ma2+na3是原非齊次方程組ax=b的解。

問題2:假設問題1是正確的,我自己已經求出了對應的通解,是否直接通解加上a1+a2+2a3就是非齊次的通解?

答:根據非齊次線性方程組解的結構定理可知,這種理解是正確的,但問題是在本題中,a1+a2+2a3不是原非齊次方程組ax=b的解,所以還需另尋特解。

本題正確解法如下:

步驟一:判斷齊次方程ax=0的基礎解系的個數

∵a是秩為3的5*4矩陣

∴齊次方程ax=0的基礎解系的個數是4-3=1

步驟二:求齊次方程ax=0的通解

∵a1,a2,a3是非齊次線性方程組ax=b的三個不同的解,

a1+a2+2a3=(2,0,0,0)^t,3a1+a2=(2,4,6,8)^t,

∴(3a1+a2)-(a1+a2+2a3)=(2a1-2a3)=(0,4,6,8)^t是齊次線性方程組ax=0的基礎解系

∴齊次方程ax=0的通解是:c(0,4,6,8)^t (c為任意常數)

步驟三:求非齊次方程ax=b的特解

根據以上分析可知:a1+a2+2a3不是非齊次方程組ax=b的解,

但(a1+a2+2a3)/4=a1/4+a2/4+a3/2=(1/2,0,0,0)^t是非齊次方程組ax=b的解

∴根據非齊次線性方程組解的結構定理,非齊次方程ax=b的最終通解是:

c(0,4,6,8)^t + (1/2,0,0,0)^t (c為任意常數)

請採納。

2樓:匿名使用者

問題出在 乘以1/(3+a/2)

當分母中有字母時, 注意分母不能等於0

所以第二步就應該分情況

當 3+a/2 = 0 時, 即 a=-6 時....

當 3+a/2 不等於 0 時

......

另外, 若題目只是讓判斷何時有無窮多解, 用行列式方法更簡單一些若讓求出通解, 你這個步驟比較好

齊次線性方程組的解有幾種情況

3樓:精靈幻術師

齊次線性方程組的解。一般來說有三種情況,第一種是無解的情況。也就是說,方程之間出現有矛盾的情況。

第二種情況是解為零的情況。這也是其次線性方程組唯一解的情況。另外一種是齊次線性方程組係數矩陣線性相關。

這種情況下有無數個解。

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