A= X= b=
则AX=b(其中A为线性方程组的系数矩阵,X为未知数矩阵,b为常数项矩阵)。
已知这个线性方程组的系数矩阵A,则可得到这个线性方程组的增广矩阵:
=
设矩阵A的秩为r,则该矩阵的秩记为r(A)。
我们下面的分析都以这个线性方程组为例。
1)对于判断一个线性方程组有无解,线性方程组有解的充分必要条件为:该线性方程组的系数矩阵与增广矩阵具有相同的秩,即r(A)=r( )。
2)当判断线性方程组有解的情况下,再判断线性方程组解的个数:
当r<n时,线性方程组有无穷解。
当r=n时,线性方程组只有唯一解。
矩阵的秩在线性方程组求解的实际应用中,根据线性方程组生成的一般的矩阵形式AX=b,
对解的情况进行判断,总结如下:来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com
第一步,系数矩阵和增广矩阵的秩是否相等,如果r(A)≠r( ),则可以判定这个线性方程组无解。
第二步,如果r(A)=r( ),则需要进一步判断解的个数:
当r(A)=n时,这个线性方程组只有唯一解;
当r(A)<n时,这个线性方程组有无穷解。
注意:当我们得到这个线性方程组只有唯一解时,对解的得出,需要用到高等代数中的其他知识。
例1:求解下列线性方程组
解题思路:先得到线性方程组的系数矩阵和增广矩阵,再根据矩阵的秩对解的情况进行判断。