线性代数——Ax=b的可解性

本文深入探讨了矩阵乘法的概念,并详细解释了Ax=b方程的解的存在性和数量,依据矩阵A的秩、列空间以及向量b的位置。文章还介绍了求解Ax=b方程的方法,包括利用增广矩阵找到特解,以及通过简约梯形格式求得零空间解,最终得到方程的通解。

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通过对矩阵乘法内容的理解,Ax=b的意义就很明显了,如果b在矩阵A的列空间之中,那么Ax=b就是有解的。

设m*n矩阵的秩为r,设b为m维向量

r=m=n

列空间为m维空间,b在列空间内,总有x解 1个解

r=n<m

列空间维度为n,若b在列空间外 0解,b在列空间内 1解

r=m<n

列空间为m维空间,b在列空间内,因有线性相关列,存在零空间,有通解x=特解+零空间解  无限解

r<m,r<n

可能无解,若有解,因存在零空间,为无限解   

 

求解Ax=b的过程就是通过增广矩阵求出特解,再将消元后的矩阵化为简约梯形格式,求出零空间矩阵p

p的每一列均为零空间解,特解和零空间解的线性组合即通解。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/matrixmlpforever/p/10962811.html

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