线性代数书中求解齐次线性方程组、非齐次线性方程组方法的特点和缺陷(附实例讲解)

目录

一、克拉默法则

[1. 方法概述](#1. 方法概述)

[2. 例16(1) P45](#2. 例16(1) P45)

[3. 特点](#3. 特点)

[(1) 只适用于系数矩阵是方阵](#(1) 只适用于系数矩阵是方阵)

[(2) 只适用于行列式非零](#(2) 只适用于行列式非零)

[(3) 只适用于唯一解的情况](#(3) 只适用于唯一解的情况)

[(4) 只适用于非齐次线性方程组](#(4) 只适用于非齐次线性方程组)

二、逆矩阵

[1. 方法概述](#1. 方法概述)

[2. 例16(2) P45](#2. 例16(2) P45)

[3. 特点](#3. 特点)

[(1) 只适用于系数矩阵必须是方阵且可逆](#(1) 只适用于系数矩阵必须是方阵且可逆)

[(2) 只适用于唯一解的情况](#(2) 只适用于唯一解的情况)

[(3) 只适用于非齐次线性方程组](#(3) 只适用于非齐次线性方程组)

三、高斯-约旦消元法

[1. 方法概述](#1. 方法概述)

[2. 例14 P65](#2. 例14 P65)

[3. 特点](#3. 特点)

[(1) 同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组](#(1) 同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组)

四、高斯-约旦消元法+定理3

[1. 定理3](#1. 定理3)

[​2. 方法概述](#2. 方法概述)

[3. 例13(解法一) P75](#3. 例13(解法一) P75)

[3. 特点](#3. 特点)

[(1) 适用于系数或者常数中含有未知数的情况](#(1) 适用于系数或者常数中含有未知数的情况)

[(2) 可根据定理3判断解的情况](#(2) 可根据定理3判断解的情况)

[(3) 对于无穷多解的情况,可给出通解](#(3) 对于无穷多解的情况,可给出通解)

[(4) 同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组](#(4) 同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组)

五、行列式法+定理3

[1. 方法概述](#1. 方法概述)

[2. 例13(解法二) P75](#2. 例13(解法二) P75)

[3. 特点](#3. 特点)

[(1) 只适用于系数矩阵为方阵的情况](#(1) 只适用于系数矩阵为方阵的情况)

[(2) 同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组](#(2) 同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组)

[(3) 先得出惟一解的情况,再求得无解和无穷多解的情况](#(3) 先得出惟一解的情况,再求得无解和无穷多解的情况)

参考资料


方法不分先后,按书中顺序给出:

首先,书上对于齐次线性方程组和非齐次线性方程组的解题方法有以下:

克拉默法则

逆矩阵

高斯-约旦消元法

高斯-约旦消元法+定理3

行列式法+定理3

一、克拉默法则

1. 方法概述

2. 例16(1) P45

3. 特点

(1) 只适用于系数矩阵是方阵

因为克拉默法则先要判断系数矩阵的行列式是否为0,行列式必须是方阵,所以说如果系数矩阵不是方阵,无法适用克拉默法则。

(2) 只适用于行列式非零

(3) 只适用于唯一解的情况

(4) 只适用于非齐次线性方程组

克拉默法则需要用常数列替换系数方阵列,如果常数项全为0,那么替换得到的行列式全为0,再除以|A|得到的解全是0,无意义。

二、逆矩阵

1. 方法概述

2. 例16(2) P45

3. 特点

(1) 只适用于系数矩阵必须是方阵且可逆

因为先要用|A|是否为0来判断A是否可逆,才能进行左乘A逆的操作。

(2) 只适用于唯一解的情况

由于可逆矩阵的唯一性

(3) 只适用于非齐次线性方程组

如果常数项矩阵全为0,求出来的全为0解,无意义。

三、高斯-约旦消元法

1. 方法概述

2. 例14 P65

3. 特点

(1) 同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组

四、高斯-约旦消元法+定理3

1. 定理3

  1. 方法概述

高斯-约旦消元法化简增广矩阵(A,b),定理3判断解的情况

3. 例13(解法一) P75

虽然解法一中要求的是化为行阶梯形矩阵,但就我做过的题来看,能化到多简就化到简。

3. 特点

(1) 适用于系数或者常数中含有未知数的情况

(2) 可根据定理3判断解的情况

(3) 对于无穷多解的情况,可给出通解

**(4)**同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组

五、行列式法+定理3

1. 方法概述

用系数矩阵的方阵的行列式不等于0的情况求出未知数的解,系数方阵的行列式不等于0的情况本身就是惟一解的情况(逆矩阵的唯一性),其余的情况就是无解和无穷多解,结合定理3验证即可。

2. 例13(解法二) P75

3. 特点

(1) 只适用于系数矩阵为方阵的情况

(2) 同时适用于齐次线性方程组和非齐次线性方程组

(3) 先得出惟一解的情况,再求得无解和无穷多解的情况

参考资料

同济大学数学系. 工程数学 线性代数 第六版. 高等教育出版社. 2014
高斯-若尔当消元法_百度百科

相关推荐
云烟成雨TD2 分钟前
Spring AI Alibaba 1.x 系列【28】Nacos Skill 管理中心功能说明
java·人工智能·spring
AI医影跨模态组学2 分钟前
Cancer Letters(IF=10.1)中科院自动化研究所田捷等团队:整合纵向MRI与活检全切片图像用于乳腺癌新辅助治疗反应的早期预测及个体化管理
人工智能·深度学习·论文·医学·医学影像
oioihoii4 分钟前
Graphify 简明指南
人工智能
数字供应链安全产品选型11 分钟前
AI全生命周期安全:从开发到下线,悬镜安全灵境AIDR如何覆盖智能体每一个环节?
人工智能
2501_9333295511 分钟前
企业舆情处置实战:Infoseek数字公关AI中台技术架构与功能解析
大数据·人工智能·架构·数据库开发
帅小伙―苏11 分钟前
力扣42接雨水
前端·算法·leetcode
带娃的IT创业者14 分钟前
深度解析 Claude Design:如何利用 Anthropic 最新设计范式构建 AI 原生应用
人工智能·python·llm·claude·应用开发·anthropic·ai原生应用
QC·Rex16 分钟前
Spring AI MCP Apps 实战:打造聊天与富 UI 融合的智能化应用
人工智能·spring·ui·spring ai·mcp
koharu12318 分钟前
大模型后训练全解:SFT、RLHF/PPO、DPO 的原理、实践与选择
人工智能·llm·后训练
AI科技星27 分钟前
精细结构常数α的几何本源:从第一性原理的求导证明、量纲分析与全域验证
算法·机器学习·数学建模·数据挖掘·量子计算