線性方程組的解的三種情況如何?
線性方程組的解的三種情況如下:
第一種是無解。也就是說,方程之間出現(xiàn)有矛盾的情況。
第二種情況是解為零。這也是其次線性方程組唯一解的情況。
第三種是齊次線性方程組系數(shù)矩陣線性相關(guān)。這種情況下有無數(shù)個解。
線性方程組是各個方程關(guān)于未知量均為一次的方程組(例如2元1次方程組)。對線性方程組的研究,中國比歐洲至少早1500年,記載在公元初《九章算術(shù)》方程章中。
1、解線性方程組的方法大致可以分為兩類:直接方法和迭代法。直接方法是指假設(shè)計算過程中不產(chǎn)生舍入誤差,經(jīng)過有限次運算可求得方程組的精確解的方法;迭代法是從解的某個近似值出發(fā),通過構(gòu)造一個無窮序列去逼近精確解的方法。
2、消去法:Gauss(高斯)消去法——是最基本的和最簡單的直接方法,它由消元過程和回代過程構(gòu)成,基本思想是:將方程組逐列逐行消去變量,轉(zhuǎn)化為等價的上三角形方程組(消元過程);然后按照方程組的相反順序求解上三角形方程組,得到原方程組的解(回代過程)。
優(yōu)缺點:簡單易行,但是要求主元均不為0,適用范圍小,數(shù)值穩(wěn)定性差。
列主元素消去法——基本思想是在每次消元前,在要消去未知數(shù)的系數(shù)中找到絕對值大的系數(shù)作為主元,通過方程對換將其換到主對角線上,然后進行消元。
優(yōu)點:計算簡單,工作量大為減少,數(shù)值穩(wěn)定性良好,是求解中小型稠密線性方程組的最好方法之一。
全主元素消去法——基本思想是在全體待選系數(shù)a(ij)(k)中選取主元,并通過行與列的互換把它換到a(kk)(k)的位置,進行消元。
優(yōu)缺點:這種方法的精度優(yōu)于列主元素法,它對控制舍入誤差十分有效,但是需要同時作行列變換,因而程序比較復(fù)雜,計算時間較長。
3、直接三角分解法:消元過程實際上是把系數(shù)矩陣A分解成單位下三角形矩陣與上三角形矩陣乘積的過程,其中L為單位下三角形矩陣,U為上三角形矩陣。這種分解過程稱為杜利特爾(Doolittle分解),也稱為LU分解。當(dāng)系數(shù)矩陣進行三角分解后,求解方程組Ax = b的問題就等價于求解兩個三角形方程組Ly=b和Ux=y。
矩陣的直接三角分解——設(shè)A為n階方陣,若A的順序主子式A(i)均不為0,則矩陣A存在唯一的LU分解;直接三角分解法——如果線性方程組Ax = b的系數(shù)矩陣已進行三角分解A=LU,則解方程組Ax=b等價于求解兩個三角形方程組Ly=b和Ux=y。
列主元素的三角分解法——設(shè)矩陣A非奇異,則存在置換矩陣P,使得PA有唯一的LU分解(即PA=LU),且|l(ij)|≤1。
4、排列陣:單位矩陣經(jīng)過若干次行變換所得到的矩陣。
5、克勞特(Crout)分解:將矩陣A分解成一個下三角形矩陣L與一個單位上三角形矩陣U的乘積。
6、特殊矩陣的三角分解法:在工程實際計算中,如三次樣條插值或用差分法求解常微分方程邊值問題,導(dǎo)出的線性方程組的系數(shù)矩陣A常常是稀疏的三對角形矩陣或A是對稱正定陣,使得A的三角分解也具有更簡潔的形式。
線性方程組的解的三種情況如何?
線性方程組的解的三種情況如下:第一種是無解。也就是說,方程之間出現(xiàn)有矛盾的情況。第二種情況是解為零。這也是其次線性方程組唯一解的情況。第三種是齊次線性方程組系數(shù)矩陣線性相關(guān)。這種情況下有無數(shù)個解。線性方程組是各個方程關(guān)于未知量均為一次的方程組(例如2元1次方程組)。對線性方程組的...
線性方程組的解的三種情況
有唯一解,有無窮多解,無解。1、當(dāng)線性方程組的系數(shù)矩陣的秩等于未知數(shù)的個數(shù)時,該方程組有唯一解。這意味著方程組中的方程相互獨立,沒有多余的約束條件。2、當(dāng)線性方程組的系數(shù)矩陣的秩小于未知數(shù)的個數(shù)時,該方程組有無窮多解。這種情況下,至少有一個方程可以由其他方程線性表示,因此存在多個...
線性方程組的解的情況有幾種?
1)當(dāng)方程組的系數(shù)矩陣的秩與方程組增廣矩陣的秩相等且均等于方程組中未知數(shù)個數(shù)n的時候,方程組有唯一解 2)當(dāng)方程組的系數(shù)矩陣的秩與方程組增廣矩陣的秩相等且均小于方程組中未知數(shù)個數(shù)n的時候,方程組有無窮多解 3)當(dāng)方程組的系數(shù)矩陣的秩小于方程組增廣矩陣的秩的時候,方程組無解 (注:由...
線性方程組的解的三種情況
僅有唯一解、有無窮多解、無解一般通過秩判斷相容性三種。1、當(dāng)A為m×n矩陣時,只有唯一零解的充分必要條件為:r(A)=n。2、當(dāng)A為m×n矩陣時,有非零解的充分必要條件為:r(A)<n。3、當(dāng)A為m×n矩陣,r(A)=r時,有n-r個自由元。
線性方程組有幾個解?
線性方程組的解的三種情況如下:(1)唯一解 唯一解的情況非常好理解,就是每個變量均有唯一值,在高斯-諾爾當(dāng)消元法中,對應(yīng)的情況就是,增廣矩陣中的系數(shù)矩陣A可以化簡為單位矩陣。實例如下:可以看到,若矩陣的秩R==原線性方程組變量的個數(shù)(也是增廣矩陣的列數(shù))n,那么此時線性方程組有唯一解。
線性方程組的解的三種情況是什么?
內(nèi)容如下:第一種:無解的情況。也就是說,方程之間出現(xiàn)有矛盾的情況。第二種:解為零的情況。這也是其次線性方程組唯一解的情況。第三種:齊次線性方程組系數(shù)矩陣線性相關(guān)。這種情況下有無數(shù)個解。系數(shù)矩陣:方程組左邊各方程的系數(shù)作為矩陣就是此方程的系數(shù)矩陣。增廣矩陣:將非齊次方程右邊作為列...
線性方程組的解的三種情況判定
第一種無解(方程之間出現(xiàn)矛盾),第二種是解為零。(這種齊次線性方程組唯一解情況),第三種有無數(shù)個解(齊次線性方程組系數(shù)矩陣線性相關(guān))。
線性方程組的解的三種情況是什么?
第一種是無解。也就是說,方程之間出現(xiàn)有矛盾的情況。第二種情況是解為零。這也是其次線性方程組唯一解的情況。另外一種是齊次線性方程組系數(shù)矩陣線性相關(guān)。這種情況下有無數(shù)個解。線性方程組是各個方程關(guān)于未知量均為一次的方程組(例如2元1次方程組)。對線性方程組的研究,中國比歐洲至少早1500年...
線性方程組有唯一的解嗎?
齊次線性方程組的解的三種情況如下:第一種是無解的情況。也就是說,方程之間出現(xiàn)有矛盾的情況。第二種情況是解為零的情況。這也是其次線性方程組唯一解的情況。第三種情況是齊次線性方程組系數(shù)矩陣線性相關(guān)。這種情況下有無數(shù)個解。性質(zhì) 1.齊次線性方程組的兩個解的和仍是齊次線性方程組的一組解。2...
線性方程組有無解?
一般來說有三種情況,第一種是無解的情況。也就是說,方程之間出現(xiàn)有矛盾的情況。第二種情況是解為零的情況。這也是其次線性方程組唯一解的情況。另外一種是齊次線性方程組系數(shù)矩陣線性相關(guān)。這種情況下有無數(shù)個解。系數(shù)矩陣:方程組左邊各方程的系數(shù)作為矩陣就是此方程的系數(shù)矩陣。增廣矩陣:將非齊次...
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慶城縣優(yōu)化: ______ 滿意采納或加懸賞 R(A)=R(AB)=n是非其次方程組有解的充要條件 齊次方程組有唯一零解的充要條件是系數(shù)行列式的值為0 不為0就有無窮多解
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慶城縣優(yōu)化: ______ 要分兩種情況來討論:(1)當(dāng)線性方程組為齊次線性方程組時,若秩(A)=秩=r,則r=n時,有唯一解.(2)當(dāng)線性方程組為非齊次線性方程組時,解唯一的充要條件是對...