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FUJIAN NORMAL UNIVERSITY §3.4 线性方程组的解 线性方程组(1)有解时,称它为相容的,无解时,称为不相容的. 问题: (1)无解的充分必要条件是R(A)R(A,b); (2)有唯一解的充分必要条件是R(A)=R(A,b)=n; (3)有无穷多解的充分必要条件是R(A)=R(A,b)n. 证明: 设R(A)=r, 不妨设增广矩阵化为如下形式 (1)当R(A, b)R(A), 则dr+1不为0, 无解; (2)当R(A, b)=R(A)=n, 则dr+1=0, bij=0,方程组没有自由未知量,所以方程组有唯一解; (3)当 R(A) = R(B) = r n 时, 方程组有 n-r 个自由未知量, 所以方程组有无穷解; 同样可证: 由定理1可得: 解, 因此这个解称为线性方程组的通解. 当 R(A) = R(B) = n 时, 方程组没有自由未知 量, 只有唯一解. 当 R(A) = R(B) = r n 时, 方程组 有 n-r 个自由未知量, 令它们分别等于 c1 , c2 , ... , cn-r , 可得含 n - r 个参数 c1 , c2 , ... , cn-r 的解, 这些 参数可任意取值, 因此这时方程组有无限多个解. 并且这个含 n-r 个参数的解可表示方程组的任一 例1 求解非齐次线性方程组 解 对增广矩阵B进行初等变换, 故方程组无解. 例2 求解非齐次方程组的通解 解 对增广矩阵B进行初等变换 故方程组有解,且有 所以方程组的通解为 例3 设有线性方程组 解 其通解为 这时又分两种情形: ( ) ( ) n B R A R = = ? ( ) ( ) n B R A R = ? 有无穷多解. b Ax = 非齐次线性方程组 齐次线性方程组 小结 FUJIAN NORMAL UNIVERSITY
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