4.4非齐次线性方程组解的结构
导出组
首先
Ax = b是一个非齐次线性方程组,若Ax = 0,则叫这个齐次方程组为导出组
性质
- 若a1,a2是Ax = b的解,则a1 - a2 是Ax = 0的解,即非齐次方程组的解相减得到齐次方程组的解
- 非齐次线性方程组的解与导出组的解相加以后,还是非齐次方程组的解
非齐次线性方程组解的结构
非齐次线性方程组的解:等于一个Ax = b的一个特解 + Ax = 0的基本线性组合
求非齐次线性方程组的解就转换为:非齐次方程组的特解和Ax = 0的基础解析
求齐次方程组的基础解系
系数矩阵化为行最简形,非零元为1写在等号左边,剩下移项写在右边,带入单位向量得到的结果再与单位向量接长即可
如何求非齐次方程组的特解?
求Ax = b的特解,先拿非齐次线性方程组的增广系数矩阵,只做初等行变换化为行最简形得到相关的方程组。然后自由未知数取0带入求得结果再与0接长就是一个特解 (接长的时候需要考虑顺序!!!)
然后直接写出线性方程组的通解,只需要去掉系数就可以得到解的方程组了,然后按照上一节课讲得做法写出通解再相加就好
具体情况看图更直观
总结
- 写出增广系数矩阵只做行变换,化为行简化
- 非零行的首非零元的1留在左边,其余挪到右边,写出非齐次线性方程组,指出谁是自由未知量(不在左边都是自由未知量)
- 含自由未知量均取0得到一个特解
- 另通解方程组右边常数均为0,等齐次方程组的通解,指出谁是自由未知量,带入单位向量,得到线性方程组的基础解系
-
非齐次特解+齐次通解
考研的一道例题
求通解
首先4元3秩,显然自由未知量只有一个,则导出组只有一个解,而特解可以用α1文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-470185.html
用两次性质构造等式就能求出线性组合了
略微修改之后也不难
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