本博客是学习MIT-线性代数笔记,Gilbert Strang大神讲的通俗易懂,感兴趣的可以观看视频
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一、消元
现在我们有一个方程组,如何求解呢?消元法是个不错的方法:
$\begin{array}{c}{x+2 y+z=2} \\ {3 x+8 y+z=12} \\ {4 y+z=2}\end{array}$
我们用矩阵形式来表示上面的方程组:
$A=\left|\begin{array}{lll}{1} & {2} & {1} \\ {3} & {8} & {1} \\ {0} & {4} & {1}\end{array}\right|$
$b=\left|\begin{array}{c}{2} \\ {12} \\ {2}\end{array}\right|$
$x=\left|\begin{array}{l}{x} \\ {y} \\ {z}\end{array}\right|$
要求解方程组,也就是我们需要获取一个向量$x$,使得:
$Ax=b$
如何进行消元呢? 消元的目的就是把矩阵$A$变成上三角矩阵$U$:
$A=\left|\begin{array}{lll}{1} & {2} & {1} \\ {3} & {8} & {1} \\ {0} & {4} & {1}\end{array}\right|$ ===》(第二行减去第一行乘以3)$\left|\begin{array}{lll}{1} & {2} & {1} \\ {0} & {2} & {-2} \\ {0} & {4} & {1}\end{array}\right|$ ===》(第三行减去第二行乘以2)$U=\left|\begin{array}{ccc}{1} & {2} & {1} \\ {0} & {2} & {-2} \\ {0} & {0} & {5}\end{array}\right|$
注意:这里的1,2,5是主元,消元的过程中主元不能是0
对向量$b$执行相同的操作:
$b=\left|\begin{array}{c}{2} \\ {12} \\ {2}\end{array}\right|$ ===》(第二行减去第一行乘以3)$\left|\begin{array}{c}{2} \\ {6} \\ {2}\end{array}\right|$ ===》(第三行减去第二行乘以2)$c=\left|\begin{array}{c}{2} \\ {6} \\ {-10}\end{array}\right|$
经过消元,其实我们获得下面的方程组:
$\begin{aligned} x+2 y+z &=2 \\ 2 y-2 z &=6 \\ 5 z &=-10 \end{aligned}$
然后回代:
$5z=-10$,所以$z=-2$,从而求得$x=\left|\begin{array}{c}{2} \\ {1} \\ {-2}\end{array}\right|$
原文:https://www.cnblogs.com/always-fight/p/11063058.html