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齊次線性方程組什么時候只有0解

來源 :華課網(wǎng)校 2024-08-06 14:59:07

齊次線性方程組是指所有方程的常數(shù)項都是0的線性方程組。在解齊次線性方程組時,我們通常使用矩陣的方法,將方程組轉(zhuǎn)化為矩陣形式進行求解。

當齊次線性方程組的系數(shù)矩陣的秩等于未知量的個數(shù)時,該方程組只有零解。這是因為當系數(shù)矩陣的秩等于未知量的個數(shù)時,矩陣中的行向量線性無關(guān),即不存在一組非零系數(shù)的線性組合能夠得到零向量。因此,方程組的解只能是零向量。

舉個例子,對于如下齊次線性方程組:

$$\begin 2x + 3y - z = 0 \\ 4x + 6y - 2z = 0 \\ -2x - 3y + z = 0 \end$$

我們可以將其表示成增廣矩陣的形式:

$$\left[\begin 2 & 3 & -1 & 0 \\ 4 & 6 & -2 & 0 \\ -2 & -3 & 1 & 0 \end\right]$$

通過高斯-約旦消元法,我們可以將矩陣化簡為行階梯矩陣的形式:

$$\left[\begin 2 & 3 & -1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end\right]$$

此時,系數(shù)矩陣的秩為2,即未知量的個數(shù)。因此,該方程組只有零解。

總之,當齊次線性方程組的系數(shù)矩陣的秩等于未知量的個數(shù)時,該方程組只有零解。這是因為此時矩陣中的行向量線性無關(guān),無法構(gòu)成非零解。

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