二、一般情形的线性方程组

n个未知量m个方程的线性方程组取如下形式

1

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] 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=nr(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°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.

n-r个线性无关解称为方程组的基础解系,它不是唯一的.

2x(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.