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文档简介

线性方程组的解法注意:考试以非齐次线性方程组的无穷多解为主要考查点,但是同学们学得时候要系统,要全面,要完整。下面是解线性方程组各种情况的标准格式,请同学们以此为准,进行练习。一、齐次线性方程组的解法定理 齐次线性方程组一定有解:(1) 若齐次线性方程组,则只有零解;(2) 齐次线性方程组有非零解的充要条件是.(注:当时,齐次线性方程组有非零解的充要条件是它的系数行列式.)注:1、基础解系不唯一,但是它们所含解向量的个数相同,且基础解系所含解向量的个数等于. 2、非齐次线性方程组的同解方程组的导出方程组(简称“导出组”)为齐次线性方程组所对应的同解方程组。由上面的定理可知,若是系数矩阵的行数(也即方程的个数),是未知量的个数,则有:(1)当时,此时齐次线性方程组一定有非零解,即齐次方程组中未知量的个数大于方程的个数就一定有非零解;(2)当时,齐次线性方程组有非零解的充要条件是它的系数行列式;(3)当且时,此时系数矩阵的行列式,故齐次线性方程组只有零解;(4)当时,此时,故存在齐次线性方程组的同解方程组,使“”.例 解线性方程组 解法一:将系数矩阵A化为阶梯形矩阵 显然有,则方程组仅有零解,即.解法二:由于方程组的个数等于未知量的个数(即)(注意:方程组的个数不等于未知量的个数(即),不可以用行列式的方法来判断),从而可计算系数矩阵A的行列式:,知方程组仅有零解,即.例 解线性方程组解:将系数矩阵A化为简化阶梯形矩阵 可得,则方程组有无穷多解,其同解方程组为 (其中,为自由未知量)令,得;令,得;令,得,于是得到原方程组的一个基础解系为,.所以,原方程组的通解为(,).例3 求齐次线性方程组的一个基础解系,并以该基础解系表示方程组的全部解. 解:将系数矩阵化成简化阶梯形矩阵 可得,则方程组有无穷多解,其同解方程组为(其中,为自由未知量)令,得;令,得,于是得到原方程组的一个基础解系为,所以,原方程组的通解为(其中,为任意实数).二、非齐次线性方程组的解法 唯一解: 线性方程组有唯一解例 解线性方程组解: 可见,则方程组有唯一解,所以方程组的解为 无解:线性方程组无解(或若阶梯形方程组出现,则原方程组无解)例 解线性方程组解:,可见,所以原方程组无解. 无穷多解:线性方程组有无穷多解例 解线性方程组解:可见,则方程组有无穷多解,其同解方程组为 (其中,为自由未知量)令得原方程组的一个特解.又原方程组的导出组的同解方程组为(其中,为自由未知量)令,得;令,得,于是得到导出组的一个基础解系为,。所以,原方程组的通解为(,).例 求线性方程组 的全部解.解: 可见,所以方程组有无穷多解,其同解方程组为 (其中为自由未知量) 令,可得原方程组的一个特解.又原方程组的导出组的同解方程组为(其中为自由未

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