如何解Ax b的方程

2021-06-16 14:50:14 字數 946 閱讀 2195

針對ax = b有如下問題:

(1)該線性方程組是否有解?

(2)如果有解,那麼解的結構是怎樣的?

對於ax = b,其中矩陣a如下:

a =  [ 1   2   2   2 ]

[ 2   4   6   8 ]

[ 3   6   8   10]

向量x如下:

x = ( x1 )

( x2 )

( x3 )

( x4 )

對於該方程是否有解,向量b至關重要,我們可以看出來,第三行是第一行和第二行的和,也就是說,不是每乙個向量b都有解,b3必須是b1和b2的和該方程才有解。

關於可解性等價的描述是:ax = b有解的條件是向量b位於矩陣a的column space。

ok,現在可以小心的給出乙個b,讓該方程有解,有解的向量b如下:

b = ( 1 )

( 5 )

( 6 )

對矩陣a進行消元(b進行同樣的動作),得到:

a =  [ 1   2   2   2 ]    b = ( 1 )

[ 0   0   2   4 ]        ( 3 )

[ 0   0   0   0 ]        ( 0 )

由於矩陣a的rank是2,因此方程有2個自由變數(x2和x4),先將自由變數設定為0,得到乙個特解

方程變成:

x1 + 2x3 = 1

2x3 = 3

x1 = -2, x3 = 3/2

因此,乙個特解是:

xp = ( -2  )

( 0   )

( 3/2 )

( 0   )

由於有4個未知量,但是只有兩個有效的方程,因此解是無窮多的,如何描述所有的解?

這裡要引入齊次解,所有的齊次解組成的null space,因此上面方程的全解應該是null space中的向量加上特解。

方程組的幾何解釋

2x y 0 x 2y 3繪圖 直線2x y 0 和 直線 x 2y 3 l 1 2,1 l 2 1,2 l 3 0,3 繪圖 直線l 1 直線l 2和直線l 3 coding utf 8 二維矩陣與列向量相乘 計算矩陣相乘解 a 2,5 1,3 x 1 2 a x 設定引數 a 2 5 1,3 x...

AX B矩陣乘法的意義

矩陣與向量的概念引入 對於任何m n矩陣,都可以看作為由n個m維向量組成的集合。比如2 2方陣,則可以看為是x y座標系上的兩個向量。線性變換概念的引入 對與任何ax b的線性方程組,都可以理解為x通過a的線性變換得到向量b 即向量x由於所在的笛卡爾座標系的一組基向量的變化 這個變化即為a的線性變化...

git如何解衝突 如何解決Git中的合併衝突

我發現合併工具很少能幫助我理解衝突或解決方案。我通常更成功地在文字編輯器中檢視衝突標記並使用git log作為補充。提示一我發現的最好的事情是使用 diff3 合併衝突樣式 git config merge.conflictstyle diff3 這會產生如下衝突標記 the common ance...