一、非齐次与齐交线性方程组的概念

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非非非非非非非非非非非非非非 一、 非非非非非非非非非非非非非非 一、 非非非非非非非非非非 非非非非非非非非非非 §2.7 §2.7 非非非非非 非非非非非 非非 非非

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§2.7 克莱姆法则. 一、非齐次与齐交线性方程组的概念. 二、克兰姆法则及有关定理. 三、练习. (1). 若常数项     不全为零,则称( 1 )为   . 一、非齐次与齐交线性方程组的概念. 设线性方程组   . 非齐次线性方程组 .   . 简记为   . 若常数项          即        . (2). 则称( 2 )为 齐次线性方程组 .    . 简记为   . 的行列式. ,则方程组 ( 1 ) 有唯一解. 二、克兰姆法则. 如果线性方程组 ( 1 ) 的系数矩阵. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

一、非齐次与齐交线性方程组的概念一、非齐次与齐交线性方程组的概念

二、克兰姆法则及有关定理二、克兰姆法则及有关定理

§2.7 §2.7 克莱姆法则克莱姆法则

三、练习三、练习

Page 2: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

一、非齐次与齐交线性方程组的概念

1

, 1,2, , .n

ij j ij

a x b i n

设线性方程组

11 1 12 2 1 1

21 1 22 2 2 2

1 1 2 2

n n

n n

n n nn n n

a x a x a x ba x a x a x b

a x a x a x b

(1)

非齐次线性方程组.   

若常数项 不全为零,则称( 1 )为1 2, , , nb b b

简记为

Page 3: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

1

0, 1,2, , .n

ij jj

a x i n

则称( 2)为齐次线性方程组 .

11 1 12 2 1

21 1 22 2 2

1 1 2 2

00

0

n n

n n

n n nn n

a x a x a xa x a x a x

a x a x a x

(2)

若常数项 即1 2 0,nb b b

简记为

Page 4: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

二、克兰姆法则

如果线性方程组( 1 )的系数矩阵

11 12 1

21 22 2

1 2

n

n

n n nn

a a aa a aA

a a a

的行列式 ,则方程组 (1 )有唯一解| | 0D A

1 21 2, , , n

n

DD Dx x x

D D D

Page 5: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

| | 0D A

其中 是把行列式 中第 列( 1,2, , )jD j n D j

所得的一个 n 阶行列式,即

的元素用方程组( 1 )的常数项 代换 1 2, , , nb b b

11 1, 1 1 1, 1 1

21 2, 1 2 2, 1 2

1 , 1 , 1

j j n

j j nj

n n j n n j nn

a a b a aa a b a a

D

a a b a a

1 1 2 2j j n njb A b A b A 1

.n

s sjs

b A

Page 6: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

例 1 :解线性方程组

1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

52 4 2

2 3 5 23 2 11 0

x x x xx x x xx x x xx x x x

解:方程组的系数行列式

1 1 1 11 2 1 4 142 02 3 1 53 1 2 11

D

Page 7: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

1

5 1 1 12 2 1 4 1422 3 1 5

0 1 2 11

D

∴ 方程组有唯一解( 1 , 2 , 3 ,- 1 ) .

Page 8: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

撇开求解公式,克兰姆法则可叙述为下面的定理

则方程组( 1 )一定有解,且解是唯一的.

定理 1 如果线性方程组( 1 )的系数行列式 0,D

推论 如果线性方程组( 1 )无解或有两个不同解,

则方程组的系数行列式 必为零.D

0,D 则方程组( 2 )没有非零解,即只有零解.

定理 2 如果齐次线性方程组( 2 )的系数行列式

Page 9: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

11 1 12 2 1

21 1 22 2 2

1 1 2 2

00

0

n n

n n

n n nn n

a x a x a xa x a x a x

a x a x a x

( 2 )

对于齐次线性方程组

( 2 )的除零解外的解(若还有的话)称为非零解.

注:

1 2 0nx x x 一定是它的解,称之为零解.

Page 10: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

推论 如果齐次线性方程组( 2 )有非零解,则

它的系数行列式 D =0.

注:

在第三章中还将证明这个条件也是充分的 .即

11 1 12 2 1

21 1 22 2 2

1 1 2 2

00

0

n n

n n

n n nn n

a x a x a xa x a x a x

a x a x a x

有非零解 det( ) 0.ija

Page 11: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

例 2 :问 取何值时,齐次线性方程组有非零解 ?

1 2 3

1 2

1 3

(5 ) 2 2 02 (6 ) 02 (4 ) 0

x x xx xx x

解 :

5 2 22 6 0 (5 )(2 )(8 ) 02 0 4

D

若方程组有非零解,则

∴ 当 时,方程组有非零解.2, 5, 8

Page 12: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

求解线性方程组,12 4321 xxxx

,12 4321 xxxx

,2421 xxx

.1431 xxx

1101

1011

1211

2111

D ,10

1101

1012

1211

2111

1

D ,8

2

1 1 1 2

1 1 2 1 1 2 0 1

1 1 1 1

D

9, 3

1 1 1 2

1 1 1 1 1 1 2 1

1 0 1 1

D

5,

三、练习三、练习

Page 13: 一、非齐次与齐交线性方程组的概念

1101

2011

1211

1111

4

D .3

故 ,5

4

10

81

x ,10

92 x ,

2

1

10

53

x .10

34 x