MatLab 解线性方程组一文通!
写在阅读本文前的引子。
一:读者对线性代数与 Matlab 要有基本的了解;
二:文中的通用 exp.m 文件,你须把具体的 A 和 b 代进去。
一:基本概念
1. N 级行列式 A:|A|等于所有取自不同行不同列的 n 个元素的积的代数和。
2. 矩阵 B:矩阵的概念是很直观的,可以说是一张表。
3. 线性无关:一向量组(a
1
,a
2
,…. a n )不线性相关,即没有不全为零的数 k1,k 2 ,……kn
使得:k1* a
1
+k2* a
2
+…..+kn*an=0
4. 秩:向量组的极在线性无关组所含向量的个数称为这个向量组的秩。
5.矩阵 B 的秩:行秩,指矩阵的行向量组的秩;列秩类似。记:R(B)
6.一般线性方程组是指形式: ……(1)
snsnss
nn
nn
bxaxaxa
bxaxaxa
bxaxaxa
*.......**
....................................................
*......**
*.......**
2211
22222121
11212111
其中
x1,x2,…….xn 为 n 个未知数,s 为方程个数。记:A*X=b
7. 性方程组的增广矩阵:
A=
ssnss
n
n
baaa
baaa
baaa
,,......,
............................
,,.....,
,....,
21
222221
111211
8.
A*X=0 …. (2)
二:基本理论
三种基本变换:1,用一非零的数乘某一方程;2,把一个方程的倍数加到另一个方程;
3 互换两个方程的位置。以上称初等变换。
消元法(理论上分析解的情况,一切矩阵计算的基础)
首先用初等变换化线性方程组为阶梯形方程组,把最后的一些恒等式”0=0”(如果出现的
话)去掉,1:如果剩下的方程当中最后的一个等式是零等于一非零数,那么方程组无解;
否则有解,在有解的情况下,2:如果阶梯形方程组中方程的个数 r 等于未知量的个数,那
么方程组有唯一的解,3:如果阶梯形方程组中方程的个数 r 小于是未知量的个数,那么方
程组就有无穷个解。
用初等变换化线性方程组为阶梯形方程组,相当于用初等行变换化增广矩阵成阶梯形
矩阵。化成阶梯形矩阵就可以判别方程组有解还是无解,在有解的情形下,回到阶梯形方程
组去解。
定理 1:线性方程组有解的充要条件为:R(A)=R( )
A