含n个未知量m个方程的线性方程组取如下形式
(1)
记
A=
则给定线性方程组的矩阵形式为
Ax=b (1)
相应的齐次方程组为
Ax=0 (2)
A称为方程组(1)的系数矩阵,
C=
称为方程组(1)的增广矩阵.
[线性方程组有解的判别定理] 以r(A),r(C)分别表示系数矩阵A与增广矩阵C的秩,则有
1° 当m=n且r(A)= r(C)=n(或ôAô ¹ 0)时,方程组(1)有唯一解;
2° 当r(A)< r(C)时,方程组(1)无解,这时(1)称为矛盾方程组;
3° 当r(A)= r(C)=r<n(或ôAô =0)时,方程组(1)有无穷多组解;
4° 齐次线性方程组(2)有非零解的充分必要条件是:r(A)<n().
[线性方程组的解的结构]
1°当r(A)=r<n时,齐次方程组Ax=0的任一非零解x=(x1,x2,...,xn)t都可用它的n?r个线性无关解x(i)=的线性组合来表示.
这n-r个线性无关解称为方程组的基础解系,它不是唯一的.
2 设x(0)=是线性方程组Ax=b的一个特解,则它的任一解x=(x1,x2,...,xn)t 都可以表示为
x=x(0)+h
式中h =是它相应的齐次方程组Ax=0的一个解.