齐次线性方程组的解行为其核心概念提供了深入理解。当一个齐次线性方程组只有零解时,这意味着该方程组具有唯一解,且这个唯一解就是零向量。这种情况下,系数矩阵A的秩r(A)等于未知数的个数n,表明A是一个满秩矩阵。反之,如果方程组有非零解,即存在不止一个非零解,这就意味着矩阵的秩r(A)小于未知数的个数n,表明矩阵并非满秩,可能存在无限多个解,这是通过将系数矩阵化简为阶梯型矩阵后,非零行数小于列数来判断的。
值得注意的是,齐次线性方程组的性质还包括:任意两个解的线性组合仍然是解,解的任何倍数仍然是解。若系数矩阵的秩r(A)等于n,那么唯一的解就是零解;而当r(A)小于n时,方程组有无限多个解,这可以通过矩阵的行列式为零(克莱姆法则)来确认,此时方程组不是唯一零解,而是存在无数非零解的可能性。
总的来说,齐次线性方程组的解的性质取决于其系数矩阵的秩,秩的不同情况对应着不同的解集结构,零解和非零解是理解这类方程组的关键概念。
下载本文