[線代] 請問一題線性系統的證明

看板Math作者 (龍王號)時間10年前 (2015/09/30 00:44), 編輯推噓1(1017)
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Let A be an m*n matrix,and let c be a column vector such that Ax=c has a unique solution. If m>n,must the system Ax=b be consistent for every choice of b? Sol: If m>n,then the final row of H has all zero entries where A~H and H has row echelon form. Let en be the final column of the n*n identity matrix. Reversing the elementary row operations that reduce A to H, we see that [H│en] ~ [A│b],and the system Ax=b is therefore inconsistemt. 請問一下這題,H 是 m*n的矩陣且m>n,en是n*1的矩陣,那[H│en]最下面那一列 不是會少一個元素嗎? 那這樣這個augmented matix的表示是對的嗎? 有點不太懂怎麼表達我的疑問... 解答它是想找一個無解的情形逆推回去發現能找到一個b與之對應來說明嗎? 還是有其他證明寫法或是能簡單以白話文說明。 真的感激不盡。謝謝。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.248.77.66 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1443545084.A.473.html

09/30 07:26, , 1F
這算大一線代 element matrix 那邊的題目吧
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1. 用三種基本矩陣運算 把A的第n+1~m列都砍成0
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因為rank(A)頂多是n 所以保證這點能做到
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2. 砍完A後 依循三個原則運算 可把A的上方變成
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k階的單位元(k<n+1) 再用k階單位元反矩陣互乘就可
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三原則 a.若一列開頭非0 則開頭行底下的元素皆0
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三原則 b. 列開頭那串0比較短的 要排上面
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三原則 c.列開頭 非零元素只能是1
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還有 a.要改成"開頭行"只有一個元素非0
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因為 Ax = c 有唯一解, 因此 A 的 reduced echelon
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form 是 In 底下 m-n 列 0 的矩陣.
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"解答" 是提示如何找出 Ax=b 無解的例子. 那就是把
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A 用基本列運算變成最簡列梯 H, 而後綴以一個下方
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m-n 個元素不全為 0 的行向量, 再逐步循原來對 A 做
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的基本列運算把 "縮減後" 的增廣矩陣反運算回 [A b]
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若無 Ax=c 有唯一解之條件, 基本上方法相同, 只是 A
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的最簡列梯上面 n 列不是 In.
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09/30 13:00, , 18F
了解了!謝謝各位
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