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线性代数 · 第四章 n 维向量空间 · 4.4 线性方程组解的结构

齐次与非齐次方程组解的结构

非齐次方程组的所有解,等于一个特解加上对应齐次方程组的所有解。

若齐次方程组 的系数矩阵秩为 r,未知量个数为 n 且 r<n,则它的基础解系含 n-r 个向量。非齐次方程组 有解时,任选一个特解,再加上对应齐次方程组的通解,就得到原方程组的通解。

开始自测

学完要会什么

能按照本页的图解路径说明“齐次与非齐次方程组解的结构”的判断顺序,并完成一道基础的概念或计算题。

做题前先检查

  • 先明确题目研究的对象与符号,避免把“齐次与非齐次方程组解的结构”和相近概念混用。
  • 需要计算时,先确认本页的核心公式或定义:齐次方程组:AX=\boldsymbol{0}。
  • 最后复核一个高频易错点:把齐次方程组的零解误认为基础解系。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. 非齐次方程组的一切解由哪两部分组成?

提示:一个固定位置加上可移动方向。

2. 为什么齐次方程组一定相容?

提示:总有一个最朴素的解。

3. 自由变量越多,解集意味着什么?

提示:可移动的方向更多。

关键公式

  • 齐次方程组:
  • 基础解系个数:
  • 非齐次通解:

常见易错点

  • 把齐次方程组的零解误认为基础解系
  • 非齐次方程组有解时漏掉齐次通解部分
  • 把自由变量个数写成矩阵秩而不是未知量个数减秩