diff --git a/content/mathematics/公式大全.md b/content/mathematics/公式大全.md index fe117d6..d592ead 100644 --- a/content/mathematics/公式大全.md +++ b/content/mathematics/公式大全.md @@ -102,7 +102,7 @@ date: 2022-12-24T13:05:40+08:00 - [线性方程组的4种表示形式](#线性方程组的4种表示形式) - [一般表示式](#一般表示式) - [$\\sum$记号表示式](#sum记号表示式) - - [矩阵表示方式](#矩阵表示方式) + - [矩阵表示式](#矩阵表示式) - [向量表示式](#向量表示式) - [线性方程组有解的判别条件](#线性方程组有解的判别条件) - [克莱姆法则](#克莱姆法则) @@ -1245,34 +1245,170 @@ A的n个列(行)向量两两正交,且每个列(行)向量都是单位 #### 一般表示式 +非齐次线性方程组 + +$$ +\begin{cases} + a_{11}x_1+a_{12}x_2+\cdots+a_{1n}x_n &=b_1 \\\\ + a_{21}x_1+a_{22}x_2+\cdots+a_{2n}x_n &=b_2 \\\\ + \cdots \\\\ + a_{m1}x_1+a_{m2}x_2+\cdots+a_{mn}x_n &=b_m \\\\ +\end{cases} +$$ + +齐次线性方程组 + +$$ +\begin{cases} + a_{11}x_1+a_{12}x_2+\cdots+a_{1n}x_n &=0 \\\\ + a_{21}x_1+a_{22}x_2+\cdots+a_{2n}x_n &=0 \\\\ + \cdots \\\\ + a_{m1}x_1+a_{m2}x_2+\cdots+a_{mn}x_n &=0 \\\\ +\end{cases} +$$ + #### $\sum$记号表示式 -#### 矩阵表示方式 +非齐次线性方程组 + +$$ +\sum^n_{j=1}a_{ij}x_j=b_i(i=1,2,\cdots,m) +$$ + +齐次线性方程组 + +$$ +\sum^n_{j=1}a_{ij}x_j=0(i=1,2,\cdots,m) +$$ + +#### 矩阵表示式 + +非齐次线性方程组 + +$$ +AX=b +$$ + +式中$A=(a_{ij})\_{m\times n},X=(x_1,x_2,\cdots,x_n)^T,b=(b_1,b_2,\cdots,b_m)^T$ + +齐次线性方程组 + +$$ +AX=0 +$$ + +式中A,X同上,$0=(0,\cdots,0)^T$ #### 向量表示式 +非齐次线性方程组 + +$$ +x_1a\alpha_1+x_2\alpha_2+\cdots+x_n\alpha_n=b +$$ + +式中$\alpha_j=(a_{1j},a_{2j},\cdots,a_{mj})^T$,$(j=1,2,\cdots,n),b=(b_1,b_2,\cdots,b_m)^T$ + +齐次线性方程组 + +$$ +x_1a\alpha_1+x_2\alpha_2+\cdots+x_n\alpha_n=0 +$$ + +式中$\alpha_j$同上,$0=(0,\cdots,0)^T$是一个m维的零向量 + ### 线性方程组有解的判别条件 #### 克莱姆法则 +非齐次线性方程组 + +$$ +\begin{cases} + a_{11}x_1+a_{12}x_2+\cdots+a_{1n}x_n &=b_1 \\\\ + a_{21}x_1+a_{22}x_2+\cdots+a_{2n}x_n &=b_2 \\\\ + \cdots \\\\ + a_{m1}x_1+a_{m2}x_2+\cdots+a_{mn}x_n &=b_m \\\\ +\end{cases} +$$ + +的系数行列式$D=|A|=\begin{vmatrix} + a_{11} & a_{12} & \cdots a_{1n} \\\\ + a_{21} & a_{22} & \cdots a_{2n} \\\\ + \vdots & \vdots & & \vdots \\\\ + a_{n1} & a_{n2} & \cdots a_{nn} \\\\ +\end{vmatrix} \not = 0$ + +则方程组有唯一解:$x_{j}=\frac{D_j}{D}=(j=1,2,\cdots,n)$,其中$D_j$是把D中第j列元素$(a_{1j},a_{2j},a_{nj})^T$换成常数项$(b_1,b_2,\cdots,b_n)^T$而得到的新行列式 + +齐次线性方程组 + +$$ +\begin{cases} + a_{11}x_1+a_{12}x_2+\cdots+a_{1n}x_n &=0 \\\\ + a_{21}x_1+a_{22}x_2+\cdots+a_{2n}x_n &=0 \\\\ + \cdots \\\\ + a_{m1}x_1+a_{m2}x_2+\cdots+a_{mn}x_n &=0 \\\\ +\end{cases} +$$ + +的系数行列式$D=|A|=\begin{vmatrix} + a_{11} & a_{12} & \cdots a_{1n} \\\\ + a_{21} & a_{22} & \cdots a_{2n} \\\\ + \vdots & \vdots & & \vdots \\\\ + a_{n1} & a_{n2} & \cdots a_{nn} \\\\ +\end{vmatrix} \not = 0$ + +则该齐次线性方程组只有零解:$x_j=0(j=1,2,\cdots,n)$ + +推论:若已知上述齐次线性方程组有非零解,则其系数行列式D=0 + #### 非齐次线性方程组有解的判别条件 + 对于AX=b(其中A为$m\times n$型矩阵)有解的充要条件是:增广矩阵$\tilde{A}=(A,b)$的秩与系数矩阵A的秩相等,即r(A,b)=r(A),且 + + 1. 当$r(\tilde{A})=r(A,b)=r(A)=n$(未知量的个数)时,方程组有唯一解 + 2. 当$r(\tilde{A})=r(A,b)=r(A)