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线性代数笔记08

线性代数笔记08

作者: 大飞哥 | 来源:发表于2019-01-20 22:20 被阅读9次

    第八节

    求Ax=b的通解

    增广矩阵:
    \begin{bmatrix} 1 &2 &2 &2 &| &b_1 \\ 2 &4 &6 &8 &| &b_2 \\ 3 &6 &8 &10 &| &b_3 \end{bmatrix}

    \begin{bmatrix} 1 &2 &2 &2 &| &b_1 \\ 2 &4 &6 &8 &| &b_2 \\ 3 &6 &8 &10 &| &b_3 \end{bmatrix}\rightarrow \begin{bmatrix} 1 &2 &2 &2 &b_1 \\ 0 &0 &2 &4 &b_2-2b_1 \\ 0 &0 &0 &0 &b_3-b_2-b_1 \end{bmatrix}

    满足以下条件,有解:
    b_3=b_1+b_2

    Ax=b 有解,当且仅当b在A的列空间内 b in C(A)

    问题:求Ax=b的所有解?

    1. 求一个特解:设所有的自由变量为0,解出主元变量,可以得到特解x_p
    2. 加上 x_{nullspace}
      x=x_p+x_n就是Ax=b的通解,其中:
      Ax_p=b\\ Ax_n=0

    秩为r的mxn的矩阵A(m by n matrix A of rank r)
    r \leq m,r \leq n

    r=n,列满秩时,则没有自由变量(n-r=0),则N(A)=0,x=x_p, 即如果存在即唯一解
    R=\begin{bmatrix} I\\ 0 \end{bmatrix}

    r=m,行满秩时,则Ax=b一定存在,无穷多解
    R=\begin{bmatrix} I&F \end{bmatrix}

    r=m=n,则A可逆,R=I

    r < m,r < n时,要么无解,要么无穷多解

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