已知矩阵A第一行是(1,1,2)第二行是(0,1,1)第三行是(1,3,4).求其零空间N(A)和值域R(A),并指出其维数
时间: 2024-09-28 13:13:14 浏览: 77
第三章作业解答1
矩阵A的第一行是 (1, 1, 2),第二行是 (0, 1, 1),第三行是 (1, 3, 4),我们可以将其表示为:
```
| 1 1 2 |
| 0 1 1 |
| 1 3 4 |
```
为了找到矩阵A的零空间N(A),即解线性方程组 Ax = 0 的非零解集合,我们首先需要计算它的系数矩阵的秩。由于矩阵A有3行,我们需要找一组行向量使其成依赖关系,以确定秩。
从给出的信息看,矩阵的前三列可以转化为:
1. 第一行减去第二行得到:(-1, -1, 1)
2. 第三行减去第一行得到:(0, 2, 2)
这表明前两行已经构成了矩阵的秩,因为它们线性独立,所以矩阵A的秩是2。
零空间 N(A) 中的向量必须满足Ax=0,即对于任意一个属于N(A)的向量 x,它应该是形式为:
```
x = k * (-1, -1, 1) + m * (0, 2, 2)
```
其中k和m是任意实数。所以N(A)的维度就是3(矩阵的总行数)减去秩2,即1维。
接下来,矩阵A的值域 R(A) 是所有可能输出向量的空间,由于矩阵的秩是2,这意味着它可以生成2维空间中的所有向量(因为它是满秩的)。所以,R(A)是二维的。
总结一下:
- N(A) (零空间): 纬度为1,向量可以表示为 (k, 2k, -k) 或 k*(-1, -2, 1),其中 k 是任意实数。
- R(A) (值域): 维度为2,包含了形如 (a, b, c) 的向量,其中 a 和 b 可以是任意实数,c 由 a 和 b 按照矩阵A的关系确定。
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