线性代数第四章线性方程组课件
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线性方程组复习题(4)
一、填空题:
1. 设矩阵A=0 00000 10100 0101,则矩阵A的秩为 ,线性方程组OXA的基础解系的向量个数为 .
2. 若A为nm矩阵,则非齐次线性方程组AXb有唯一解的充分要条件是_________.
3. 若A为nm矩阵,则齐次线性方程组0AX有非零解的充分要条件是_________.
4. 设A为n阶方阵,且1)(nAr, 21,是AX=0的两个不同解,则21,一定
线性
5.设123456333A, 则齐次线性方程组0Ax 的基础解系所含向量个数为_____ ___。
6.在n元齐次线性方程组0Ax中,若秩(),RAk 且12,,,r是它的一个基础解系,则r= ___ 。
二、 选择题:
1. 当( )时,齐次线性方程组02020kxzxkyzkxyz,仅有零解
(A) 0k (B) 1k (C) 2k (D) 2k
2..设A为nm矩阵,0b,且nAr)(,则线性方程组bAx___ . (A). 有唯一解;(B). 有无穷多解; (C). 无解; (D). 可能无解。
3. 当( )时,齐次线性方程组000321321321xxxxxxxxx,有非零解
(A) 1或2 (B) -1或-2 (C) 1或-2 (D) -1或2
4. 设A为n阶方阵,且秩12()1.,An是非齐次方程组AXB的两个不同的解向量,则AX0的通解为( )
A、1k B、2k C、)(21k D、)(21k
- 1 - 请简述线性方程组
从本质上说,线性方程组只不过是向量和向量之间的一种关系。它们不仅反映了空间的线性关系,还反映了时间的线性关系。它们既可以表示实际问题中的数学模型,又可以描述日常生活中的各种物理量和物理现象,为人类解决许多实际问题提供了便利条件。因此,它在工农业生产、医药卫生、军事科研和交通运输等领域得到广泛应用。
线性方程组是一个集合,而向量空间则是由向量组成的一个线性空间。线性方程组就是这样一个集合,但它不是一个普通的集合,因为其中每一个量都含有两个自变量,即两个未知数,一般称为未知数。也正是这两个未知数使得原来的代数方程式具有了新的意义,其中一个已知数代表的是自变量的取值范围,另一个未知数代表的是自变量所处的变化区间。例如: x=0——实数; x=1——自变量在定义域内;
x=-1——实数在负无穷到正无穷之间; x=1——自变量在-1到1之间; ……
“线性方程组”是由一些元素组成的一种基本代数结构。由于线性方程组中每一个方程都有一个相同的变量(未知数)和两个相同的未知数(系数),所以我们又把线性方程组称作“方程组”。这个概念最早由中国宋朝数学家秦九韶在他的《数书九章》中提出来。当时他给出的第一个方程组中,只含有两个方程,这些方程经过演变,后来发展成了包括n个方程的“ n元一次方程组”。也就是说,线性方程组包括了n个未知数, n个方程,而这n个方程中的每一个方程对应一个未知数,而这n个方程中的每一个方程对应一个未知数,又叫 - 2 - 做线性方程组的一个“解”。
线性方程组也有一定的局限性,那就是当x和y在变化区间为零时,方程式不再是一个线性方程组,此时该方程组没有解,也就是没有唯一的解。线性方程组不仅可以解决数学中的一些难题,还可以解决一些实际问题。例如,日常生活中的几乎所有物理现象都可以归结为某种物理模型。比如在交通运输中,运用“高速铁路”模型,大大减少了运输时间,在医学领域,利用核磁共振成像技术进行疾病诊断和手术,并根据成像的不同信号得到不同的病症,等等。
·27· 第三章 线性方程组
§1消元法
一 授课内容:§1消元法
二 教学目的:理解和掌握线性方程组的初等变换,同解变换,会用消元法解线性方程组.
三 教学重难点:用消元法解线性方程组.
四 教学过程:
所谓的一般线性方程组是指形式为
nnnnnnnnnnbxaxaxabxaxaxabxaxaxa....................................................22112222212111212111 (1)
的方程组,其中nxxx,,,21代表n个未知量,s是方程的个数,ija
(si,,2,1,nj,,2,1)称为方程组的系数,jb(sj,,2,1)称为常数项.
所谓方程组(1)的的一个解就是指由n个数 组成的有序数组(nkkk,,,21) ,当 nxxx,,,21分别用 nkkk,,,21 代入后,(1)中每个等式变为恒等式,方程组(1)的解的全体称为它的解集合.
解方程组实际上就是找出它的全部解,或则说,求出它的解集合.如果两个方程组有相同的解集合,它们就称为同解的.
显然,如果知道了一个线性方程组的全部系数和常数项,那么这个方程组就基本上确定了,确切的说,线性方程组(1)可以用如下的矩阵
ssnssnnbbbaaaaaaaaa21212222111211
来表示.
在中学代数里,我们学习过用加减消元法和代入消元法解二元,三元 ·28· 线性方程组,实际上,这个方法比用行列式解方程组更具有普遍性.
分析一下消元法,不难看出,它实际上是反复的对方程组进行变换,而所做的变换也只是由以下三种基本的变换所构成:
第 1 页 (共 6 页) 第四章线性方程组复习题
一、填空题:
1. 设矩阵A=0 00000 10100 0101,则矩阵A的秩为 ,线性方程组OXA的基础解系的向量个数为 .
2. 若A为nm矩阵,则非齐次线性方程组AXb有唯一解的充分要条件是_________.
3. 若A为nm矩阵,则齐次线性方程组0AX有非零解的充分要条件是_________.
4. 设A为n阶方阵,且1)(nAr, 21,是AX=0的两个不同解,则21,一定
线性
5.设123456333A, 则齐次线性方程组0Ax 的基础解系所含向量个数为_____ ___。
6.在n元齐次线性方程组0Ax中,若秩(),RAk 且12,,,r是它的一个基础解系,则r= ___ 。
二、 选择题:
1. 当( )时,齐次线性方程组02020kxzxkyzkxyz,仅有零解
(A) 0k (B) 1k (C) 2k (D) 2k
2..设A为nm矩阵,0b,且nAr)(,则线性方程组bAx___ .
第 2 页 (共 6 页) (A). 有唯一解;(B). 有无穷多解; (C). 无解; (D). 可能无解。
3. 当( )时,齐次线性方程组000321321321xxxxxxxxx,有非零解
(A) 1或2 (B) -1或-2 (C) 1或-2 (D) -1或2
4. 设A为n阶方阵,且秩12()1.,An是非齐次方程组AXB的两个不同的解向量,则AX0的通解为( )