如何运用初等行变换解线性方程组,并且利用同济大学线性代数的课后习题答案进行检验?请提供详细步骤和例题。
时间: 2024-11-24 07:38:38 浏览: 4
在学习线性代数时,掌握通过初等行变换解线性方程组的方法是至关重要的。初等行变换是一种在不改变线性方程组解集的前提下,对线性方程组的增广矩阵进行行变换的过程。它包括行交换、行乘以非零常数、行加上另一行的非零常数倍等操作。运用这些变换,可以将线性方程组转化为阶梯形或者行最简形,从而求解出方程组的解。
参考资源链接:[同济大学线性代数课后习题答案解析](https://wenku.csdn.net/doc/6dfpi4ecz0?spm=1055.2569.3001.10343)
同济大学的线性代数课程提供了丰富的习题资源,其中包括对线性方程组求解的详细解答。你可以通过《同济大学线性代数课后习题答案解析》这本书来对照自己的解题过程,检查是否存在错误,并理解解题的正确逻辑。
举个例子,假设有一个线性方程组如下:
\[
\begin{align*}
x + 2y - z &= 4, \\
2x + 4y - 2z &= 3, \\
-x - 2y + 3z &= -6.
\end{align*}
\]
我们首先写出该方程组的增广矩阵,并进行初等行变换:
\[
\begin{bmatrix}
1 & 2 & -1 & | & 4 \\
2 & 4 & -2 & | & 3 \\
-1 & -2 & 3 & | & -6
\end{bmatrix}
\]
将第二行减去第一行的2倍,第三行加上第一行:
\[
\begin{bmatrix}
1 & 2 & -1 & | & 4 \\
0 & 0 & 0 & | & -5 \\
0 & 0 & 2 & | & -2
\end{bmatrix}
\]
这里我们发现第二行全为0,但第三行表示的方程独立于第一行,因此方程组有两个自由变量。我们可以继续变换得到行最简形:
\[
\begin{bmatrix}
1 & 2 & -1 & | & 4 \\
0 & 0 & 2 & | & -2 \\
0 & 0 & 0 & | & 1
\end{bmatrix}
\]
但第三行对应的常数项为1,这表明方程组无解,因为这与前两个方程矛盾。
通过这个例题,你可以看到如何将理论应用于实践,并利用《同济大学线性代数课后习题答案解析》中的答案来检验自己的解题过程。这本书的习题答案不仅能够帮助你理解线性代数的复杂概念,还能提高你解决实际问题的能力。
参考资源链接:[同济大学线性代数课后习题答案解析](https://wenku.csdn.net/doc/6dfpi4ecz0?spm=1055.2569.3001.10343)
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