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1、,解向量的概念,设有齐次线性方程组,若记,(1),一、齐次线性方程组解的性质,则上述方程组(1)可写成向量方程,若,称为方程组(1)的解向量,它也就是向量方程(2)的解,齐次线性方程组解的性质,(2)若 为 的解,为实数,则 也是 的解,由以上两个性质可知,方程组的全体解向量所组成的集合,对于加法和数乘运算是封闭的,因此构成一个向量空间,称此向量空间为齐次线性方程组 的解空间,基础解系的定义,二、基础解系及其求法,线性方程组基础解系的求法,现对 取下列 组数:,依次得,从而求得原方程组的 个解:,下面证明 是齐次线性方程组解空间的一个基,所以 个 维向量 亦线性无关.,说明,解空间的基不是唯一
2、的,解空间的基又称为方程组的基础解系,若 是 的基础解系,则其通解为,定理1,解,对系数矩阵 作初等行变换,变为行最简矩阵,有,请归纳利用基础解系求解齐次线性方程组的步骤。,非齐次线性方程组解的性质,三、非齐次线性方程组解的性质,导出组的概念,其中 为对应齐次线性方程组的通解,为非齐次线性方程组的任意一个特解.,非齐次线性方程组的通解,非齐次线性方程组Ax=b的通解为,与方程组 有解等价的命题,线性方程组 有解,线性方程组的解法,(1)应用克莱姆法则,(2)利用初等变换,特点:只适用于系数行列式不等于零的情形,计算量大,容易出错,但有重要的理论价值,可用来证明很多命题,特点:适用于方程组有唯一
3、解、无解以及有无穷多解的各种情形,全部运算在一个矩阵(数表)中进行,计算简单,易于编程实现,是有效的计算方法,解,例2 求解非齐次线性方程组,由(2)可得原方程组导出组的同解方程组,对(3)中自由未知量取三组特殊值:,亦即,由例(2)可归纳出求解非齐次线性方程组的步骤:,对增广矩阵 B 进行初等行变换,将其化为行最简形矩阵C 写出C对应的原方程组的同解方程组 确定自由未知量,对自由未知量取零值得到一个特解 利用C写出导出组的同解方程组得到导出组的基础解系 利用特解和基础解系写出通解,齐次线性方程组基础解系的求法,四、小结,(1)对系数矩阵 进行初等变换,将其化为最简形,由于,令,(2)得出,同时也可知方程组的一个基础解系含有 个线性无关的解向量,故,为齐次线性方程组的一个基础解系.,线性方程组解的情况,思考题,思考题解答,