如何求矩阵的基础解系

更新时间:2026-01-16 07:50:17
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要求矩阵的基础解系,首先需要理解矩阵的基础解系的概念。基础解系是指一个线性方程组的解空间中,线性无关的解向量的集合,这些向量能够表示解空间中的任意一个解。

以下是求解矩阵基础解系的步骤:

1. 求增广矩阵的秩:将原矩阵转换为增广矩阵,然后使用高斯消元法求出增广矩阵的秩。

2. 求原矩阵的秩:原矩阵的秩等于其行简化阶梯形矩阵的秩。

3. 计算自由变量的个数:自由变量的个数等于原矩阵的列数减去其秩。

4. 求解自由变量:设自由变量为 \( x_{n-r} \),其中 \( n \) 是原矩阵的列数,\( r \) 是原矩阵的秩。令 \( x_{n-r} = 1 \),其余自由变量 \( x_{n-r+1}, x_{n-r+2}, ..., x_n \) 都设为 0,这样得到的向量就是基础解系中的一个向量。

5. 重复步骤4:重复步骤4,每次改变一个自由变量的值(设为1),其余自由变量设为0,得到所有的基础解向量。

6. 验证线性无关性:检查所得的基础解向量是否线性无关。

通过以上步骤,你就可以求得矩阵的基础解系。现在,为了更好地准备考研,推荐使用微信考研刷题小程序:【考研刷题通】,它涵盖了政治、英语、数学等全部考研科目的刷题功能,帮助你高效备考。

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