题目
常系数线性齐次方程组必有基本解组。A. 正确B. 错误
常系数线性齐次方程组必有基本解组。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
考查要点:本题主要考查学生对常系数线性齐次微分方程组解的结构的理解,特别是基本解组存在性的掌握。
核心思路:
- 基本解组的定义:由线性无关解构成的集合,能张成整个解空间。
- 常系数方程组的解空间维度与方程组阶数一致,必然存在n个线性无关解。
- 存在唯一性定理保证解的存在性,特征值法可构造足够解,即使特征根重复时也能通过广义特征向量补充解。
破题关键:
- 明确齐次方程组解空间的维数等于方程组的阶数。
- 常系数方程组的解结构更规则,可通过矩阵指数或基解矩阵直接构造基本解组。
基本解组的存在性:
对于n阶线性齐次微分方程组,其解空间是n维线性空间,因此必然存在n个线性无关的解构成基本解组。
常系数方程组的特殊性:
- 系数矩阵为常数矩阵,解的存在唯一性定理保证了解的全局存在性。
- 特征方程法可求出所有特征根及对应的特征向量,即使特征根重复时,可通过广义特征向量构造足够解。
- 最终可得到基解矩阵,其列为基本解组中的解。
结论:
题目陈述正确,常系数线性齐次方程组必有基本解组。