線性代數及其應用(一)


線性方程組:

包含變量x1,x2,……,xn的線性方程是形如

          a1x2 +a2x2+...+a3x3  = b 

的方程,其中b與系數a1   ,a ,…… ,an是實數或者復數,通常是已知數,下標n可以是任意正整數。

 

線性方程組的解有下列三種情況:

①無解

②有唯一解

③有無窮多解

 

若一個線性方程組有一個解或無窮多個解,則稱它是相容的,若它無解,則稱它是不相容的。

 

初等行變換:

①(倍加變換)把某一行換成它本身與另一行的倍數的和

②(對換變換)把兩行對換

③(倍乘對換)把某一行的所有元素乘以同一個非零數

 

行變換可以施與任何矩陣,不僅僅是對於線性方程組的增廣矩陣,若其中一個矩陣可以經過一系列初等行變換變換成另外一個矩陣,則我們稱這兩個矩陣是等價的。

若兩個線性方程組的增廣矩陣是行等價的,則它們具有相同的解集。

 

行簡化與階梯形矩陣

定義:一個矩陣稱為階梯形(或行階梯形),則它有已下三個性質:

①每一非零行都在每一零行之上

②某一行的先導元素所在的列位於前一行先導元素的右邊

③某一先導元素所在列下方元素都是零

一個矩陣稱為簡化階梯形,則它滿足以下性質:

①每一非零行的先導元素是1

②每一先導元素1是該元素所在列的唯一非零元素

 

通常將矩陣變換成簡化階梯形矩陣的過程稱為高斯消元法。(計算機程序通常選擇一列中絕對值最大的元素作為主元,可以減少舍入誤差)

但某些條件下高斯消元法不適用,使用的是部分主元法(列主元高斯消元法)

 

原因:

 

 

 

 

 

 

 

 圖片來自:https://www.zhihu.com/question/33862337

 

部分主元法思想:在進行第k(k=1,2,3...n-1)步消元時,從第k列的akk及其以下的各元素中選取絕對值最大的元素,然后通過行變換將它交換到主元素akk的位置上,再進行消元。


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM