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齐次线性方程组有多少个线性无关的解
时间:2025-04-13 18:38:38
答案

齐次线性方程组的线性无关解的个数取决于方程组的具体形式和系数矩阵的秩。

首先,需要明确齐次线性方程组的一般形式为:

Ax = 0

Ax=0

其中,

A

A 是系数矩阵,

x

x 是未知数向量。

线性无关解的个数与系数矩阵

A

A 的秩

r(A)

r(A) 和未知数个数

n

n 有关。

r(A) = n

r(A)=n 时,方程组只有零解,即没有非零解,因此没有线性无关的解。

r(A) < n

r(A)<n 时,方程组有非零解。此时,线性无关解的个数最多为

n - r(A)

n−r(A)。这是因为,每一个线性无关的解向量都会为解空间增加一个新的维度,而解空间的维度就是未知数个数减去系数矩阵的秩。

具体来说,如果

A

A 是一个

m \\times n

m×n 的矩阵,且

r(A) < n

r(A)<n,那么基础解系中线性无关的解向量个数为

n - r(A)

n−r(A)。这些解向量构成解空间的一组基,而整个解空间则是这组基的所有线性组合。

需要注意的是,虽然解空间可能包含无限多个解,但线性无关的解向量个数是有限的,且最多为

n - r(A)

n−r(A)。

综上所述,齐次线性方程组线性无关的解的个数取决于系数矩阵的秩和未知数个数,最多为

n - r(A)

n−r(A) 个。

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