线性方程组的通解怎么求?

如题所述

要求解线性方程组的通解,可以使用矩阵运算或高斯消元法来进行计算。下面是求解线性方程组通解的一般步骤:

    将线性方程组写成增广矩阵的形式,其中方程的系数和常数项构成一个矩阵。

    对该增广矩阵进行初等行变换,将其转化为行简化阶梯形矩阵(也称为梯形矩阵)。

    根据得到的行简化阶梯形矩阵,写出方程的解的参数形式。

    最后,通过给参数赋予不同的值,可以得到线性方程组的不同特解,从而获得线性方程组的通解。

    具体的步骤如下:

    将线性方程组写成增广矩阵的形式,例如:

    2x + 3y - z = 4

    x - y + z = 1

    3x + 2y - 2z = 3

    对应的增广矩阵为:

    [ 2  3  -1 | 4 ]
    [ 1 -1   1 | 1 ]
    [ 3  2  -2 | 3 ]

    对增广矩阵进行行变换,将其转化为行简化阶梯形矩阵。使用高斯消元法或列主元高斯消元法等方法,逐步将矩阵转化为行简化阶梯形矩阵。

    根据行简化阶梯形矩阵,写出方程的解的参数形式。根据主元所在列的位置,将未知数分为主变量和自由变量。主变量会有特定的取值,而自由变量可以取任意值。

    通过给参数赋予不同的值,求解出主变量对应的特解,从而得到线性方程组的通解。

    需要注意的是,解线性方程组时可能存在无解或唯一解的情况,这取决于方程组的系数矩阵的秩和增广矩阵的秩之间的关系。如果秩相等且等于未知数的个数,则方程组有唯一解;如果秩不相等,则方程组无解;如果秩小于未知数的个数,则方程组有无穷多解。

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第1个回答  2023-11-10

    齐次线性方程组通解是由基础解系和c1,c2…的线性组合。

    基础解系是所有的解向量。比如一个齐次线性方程组的基础解系是ξ1=(3,5,1,0)的转置,ξ2=(4,7,0,1)的转置,那么这两个都写出来叫做基础解系,每一个就叫做解向量。

齐次方程组的基础解系是解向量空间的最大无关组,即所有解向量可以由基础解系来表示,前提是齐次方程组.

齐次方程组的通解是常数与基础解系积的和,非齐次方程组的通解是齐次方程组通解基础上加上自己的一个特解。

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