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齐次和非齐次的区别 齐次线性方程组与非齐次的区别

2021-06-03 09:06爱问

简介齐次和非齐次的区别在一个线性代数方程中,如果其常数项(既不含有未知数的项)为零,就称为齐次线性方程。如果常数项不为零的话或者不全为0,那么该线性方程为非齐次线性方程。齐次线性方程组:齐次线性方程组的表达式为Ax=0;非...

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齐次线性方程组与非齐次的区别


齐次线性方程组,必有解(零解)

非齐次线性方程组,不一定有解,一定没有零解
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齐次线性方程组和非齐次线性方程组的区别


齐次线性方程组和非齐次线性方程组的区别如下:

1.齐次线性方程组:常数项全部为零的线性方程组。

如果m<n(行数小于列数,即未知数的数量大于所给方程组数),则齐次线性方程组有非零解。对齐次线性方程组的系数矩阵施行初等行变换化为阶梯型矩阵后,不全为零的行数r(即矩阵的秩)小于等于m(矩阵的行数),若m<n,则一定n>r,则其对应的阶梯型n-r个自由变元,这个n-r个自由变元可取任意取值,从而原方程组有非零解(无穷多个解)。

2.非齐次线性方程组:常数项不全为零的线性方程组。

非齐次线性方程组有解的充分必要条件是:系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩,即rank(A)=rank(A, b)(否则为无解)。有唯一解的充要条件是rank(A)=n。有无穷多解的充要条件是rank(A)<n。(rank(A)表示A的秩)
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齐次线性方程是什么?和非齐次的区别


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齐次线性方程组与非齐次线性方程的区别是?


齐次线性方程组

常数项

全部为零的线性方程组。

非齐次线性方程组

:常数项不全为零的线性方程组。
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齐次线性方程组与非齐次线性方程组解向量性质的区别与联系


线性方程组解空间的问题

线性方程组分为齐次线性方程和非齐次方程组。一般n元线性方程组的形式是

写成矩阵形式就是AX=B,其中A是系数矩阵(m×n),X与B都是1×m列向量

当B=0时,称为齐次线性方程。

方程的解存性可以看做是用A的列向量能否表示出列向量B的问题,所以当B=0时,至少有一组解即X=0,称之平凡解;而当A列向量线性无关时,仅有零解;线性相关时就有无数组解,但是解空间(向量生成的空间)的维数就等于X维数与A的秩的差(n-r,r为A的秩);解空间的基称为方程组的基础解系。

当B≠0时,称为非齐次线性方程(B=0的齐次方程组称为与之对应的齐次线性方程组)。与齐次方程组不同,它可能没有解,有解当且仅当A的秩等于AB合并组成的增广矩阵的秩,说直白就是A的列向量可以表示出B,或者A的列向量组与增广矩阵的列向量组等价。而且有解时,解向量组的秩也等于X的维数与A的秩的差。

齐次方程组的解与非齐次方程组的解关系是:非齐次组的解向量等于齐次组的解+非齐次组的一个特解;也就是说只要求出齐次组的解空间的一组基础解系,比如是α1,α2,……,αs,一个非齐次组的特解比如是X1,,那么非齐次组所有解可以表示为:X=X1+C1α1+C2α2+……+Csα,C1,……,Cs为任意常数。所以求非齐次组的通解只需求出其一个特解,再求出对应的齐次组的基础解系即可。

区别是:齐次组的解可以形成线性空间(不空,至少有0向量,关于线性运算封闭);非齐次组的解不能形成线性空间,因为其解向量关于线性运算不封闭:任何齐次组的解得线性组合还是齐次组的解,但是非齐次组的任意两个解其组合一般不再是方程组的解(除非系数之和为1)而任意两个非齐次组的解的差变为对应的齐次组的解。注意到这一点,就知道,齐次组有基础解系,而非齐次只有通解,不能称为基础解系,因这些解不能生成解空间(线性运算不封闭)。

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以上是关于齐次和非齐次的区别的问答

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