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线性方程组通解写法,线性方程组通解怎么求例题

fabu教育资讯2024-04-11310
线性方程组通解写法与求解方法线性方程组是数学中常见的一类问题,广泛应用于各个领域。小编将介绍线性方程组通解的写法以及求解方法,并通过例题进行详细讲解。线性方程组的基本概念线性方程组是由若干个线性方程构成的方程组。线性方程是指变量的次数为1的方程。以下方程就是一个线性方程:a1x1a2x2、、anxnba1,a2,、、,an和b是已知的常数,x1,x2,、、,...

线性方程组通解写法与求解方法

线性方程组通解写法,线性方程组通解怎么求例题

线性方程组是数学中常见的一类问题,广泛应用于各个领域。小编将介绍线性方程组通解的写法以及求解方法,并通过例题进行详细讲解。

线性方程组的基本概念

线性方程组是由若干个线性方程构成的方程组。线性方程是指变量的次数为1的方程。以下方程就是一个线性方程:

a1x1a2x2、、anxnb

a1,a2,、、,an和b是已知的常数,x1,x2,、、,xn是未知数。

线性方程组的解

线性方程组的解是指满足所有方程的未知数的取值。线性方程组的解可以分为解、无解和无穷多解三种情况。

当线性方程组的方程个数于未知数个数,且方程组的系数矩阵是非奇异矩阵时,线性方程组有解。

无解

当线性方程组的方程个数大于未知数个数,或者方程组的系数矩阵是奇异矩阵时,线性方程组无解。

无穷多解

当线性方程组的方程个数小于未知数个数,且方程组的系数矩阵是奇异矩阵时,线性方程组有无穷多解。

线性方程组通解的写法

线性方程组的通解是指包含所有解的解集。对于具有无穷多解的线性方程组,我们可以通过特解和自由变量来表示通解。

特解

特解是指满足所有方程的一组特定解。求解特解的方法有很多,如高斯消元法、克拉默法则。

自由变量

自由变量是指在求解过程中可以取任意值的未知数。对于具有无穷多解的线性方程组,我们可以通过自由变量来表示通解。

通解表示方法

设线性方程组的特解为x1,x2,、、,xn,自由变量为λ1,λ2,、、,λm,则线性方程组的通解可以表示为:

x1x1c1λ1c2λ2、、cmλm

x2x2c1λ1c2λ2、、cmλm

、、

xnxnc1λ1c2λ2、、cmλm

c1,c2,、、,cm是与自由变量无关的常数。

求解线性方程组的例题

例题1

解下列线性方程组:

x12x2x36

2x14x22x38

3x16x23x39

解答过程

我们可以使用高斯消元法将方程组化为阶梯形:

1、x12x2x36

2、0x10x20x30

3、0x10x20x30

从上面的阶梯形方程组可以看出,方程组有无穷多解。我们可以取特解为x12,x21,x33,自由变量为λ1x2,λ2x3。将特解和自由变量代入通解公式,得到线性方程组的通解为:

x12λ12λ2

x2λ1

x33-λ2

例题2

解下列线性方程组:

x1-x2x32

-x1x2x30

x1x2-x34

解答过程

同样地,我们可以使用高斯消元法将方程组化为阶梯形:

1、x1-x2x32

2、0x12x2-x30

3、0x10x22x34

从上面的阶梯形方程组可以看出,方程组有解。我们可以求得特解为x11,x20,x32。线性方程组的解为:

x11

x20

x3

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