非齊次線性方程組的解的三種情況是隻有零解,有非零解,有無窮多解。
非齊次線性方程組Ax=b的求解步驟:
(1)對增廣矩陣B施行初等行變換化爲行階梯形。若R(A)<R(B),則方程組無解。
(2)若R(A)=R(B),則進一步將B化爲行最簡形。
(3)設R(A)=R(B)=r,把行最簡形中r個非零行的非0首元所對應的未知數用其餘n-r個未知數(自由未知數)表示,並令自由未知數分別等於C1,C2……Cn-r,即可寫出含n-r個參數的通解。
線性化關係
在例子中(不是特例)變量y是x的函數,而且函數和方程的圖像一致。
通常線性方程在實際應用中寫作:
y=f(x)。
這裏f有如下特性:
f(x+y)=f(x)+f(y)。
f(ax)=af(x)。
這裏a不是向量。
一個函數如果滿足這樣的特性就叫做線性函數,或者更一般的,叫線性化。
因爲線性的獨特屬性,在同類方程中對線性函數的解決有疊加作用。這
設這三個特解爲x1,x2,x3則對應的齊次方程組的基向量有3-r(秩)個。
若爲r=1,則則對應齊次方程祖的通解爲k1(x2-x1)和k2(x3-x1),若r=2,則對應齊次方程祖的通解爲k1(x2-x1)或k2(x3-x1).而x1爲非齊次方程組的特解,則其通解爲特解加上對應齊次方程組的通解。