方程組的可解性 和 解的結構

2021-10-02 14:27:48 字數 812 閱讀 3898

對於 ax=

bax = b

ax=b

,a 是 m×n

m \times n

m×n 矩陣,r

rr 表示矩陣 a

aa 的秩,即線性無關的方程個數

如果 r=m

=n

r = m = n

r=m=

n,即 滿秩的情況下,矩陣a

aa是可逆的,有且僅有乙個解,矩陣 a 的簡化行階梯形式 r 為 單位矩陣 i。

如果 r=m

<

nr = m < n

r=m<

n,0個或1個解,簡化行階梯形式 r = [i, 0]

秩與維度的關係

解的個數

簡化行階梯形式 r

r = m = n

1r = i(單位矩陣)

r = n < m

0 或 1

r =[

i0

]r = \begini\\ 0\end

r=[i0​

]r = m < n

\infty∞r=

[if]

r = \begini & f\end

r=[i​f

​]r < m, r < n

0 或 ∞

\infty∞r=

[if0

0]

r = \begini &f\\ 0 &0\end

r=[i0​

f0​]

矩陣的秩決定了 方程組解的數目,也決定了 r 的形式。秩 r 包含了所有資訊

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