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线性代数 · 第一章 矩阵及其初等变换 · 1.2 高斯消元法与矩阵的初等变换

方程组解的判定

阶梯形中的非零行数和未知量个数决定方程组解的情况。

非齐次方程组可通过增广矩阵的阶梯形判断是否出现矛盾行;有解时,若主元个数小于未知量个数,则有自由变量和无穷多解。齐次方程组总有零解,当方程个数少于未知量个数时必有非零解。

开始自测

学完要会什么

能按照本页的图解路径说明“方程组解的判定”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“方程组解的判定”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=0 总有零解。
  • 最后复核一个高频易错点:只看方程个数不看化简后的主元个数。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. 高斯消元每一步真正想“消掉”的是什么?

提示:主元下方的干扰项。

2. 增广矩阵出现 [0 0 … 0 | 非零] 时说明什么?

提示:左边是 0,右边却还要等于一个数。

3. 为什么同解变形可以放心做行变换?

提示:三种初等行变换都能反过来做。

关键公式

常见易错点

  • 只看方程个数不看化简后的主元个数
  • 把齐次方程组的零解误认为唯一解
  • 有自由变量时没有写出通解结构