题目
3解方程时,当把齐次线性方程组的系数矩阵化为阶梯形时A. 只能进行初等列变换B. 可以进行初等行和初等列变换C. 只能进行初等行变换D. 不能进行初等行变换
3解方程时,当把齐次线性方程组的系数矩阵化为阶梯形时
A. 只能进行初等列变换
B. 可以进行初等行和初等列变换
C. 只能进行初等行变换
D. 不能进行初等行变换
题目解答
答案
C. 只能进行初等行变换
解析
步骤 1:理解齐次线性方程组
齐次线性方程组是指形如 \(A\mathbf{x} = \mathbf{0}\) 的方程组,其中 \(A\) 是系数矩阵,\(\mathbf{x}\) 是未知数向量,\(\mathbf{0}\) 是零向量。齐次线性方程组的解总是包含零解,即 \(\mathbf{x} = \mathbf{0}\)。
步骤 2:化简系数矩阵
为了求解齐次线性方程组,通常需要将系数矩阵 \(A\) 化简为阶梯形矩阵。阶梯形矩阵的特点是每一行的第一个非零元素(称为主元)的列索引严格大于上一行的主元的列索引。
步骤 3:初等变换
在化简过程中,可以使用初等行变换,包括:
- 交换两行的位置;
- 将某一行乘以一个非零常数;
- 将某一行的倍数加到另一行上。
这些变换不会改变方程组的解集,因此可以用来化简系数矩阵而不影响解的性质。
步骤 4:初等列变换
虽然初等列变换(如交换两列的位置、将某一列乘以一个非零常数、将某一列的倍数加到另一列上)也是线性代数中的基本操作,但它们会改变方程组的解集。因此,在化简齐次线性方程组的系数矩阵时,不能使用初等列变换。
齐次线性方程组是指形如 \(A\mathbf{x} = \mathbf{0}\) 的方程组,其中 \(A\) 是系数矩阵,\(\mathbf{x}\) 是未知数向量,\(\mathbf{0}\) 是零向量。齐次线性方程组的解总是包含零解,即 \(\mathbf{x} = \mathbf{0}\)。
步骤 2:化简系数矩阵
为了求解齐次线性方程组,通常需要将系数矩阵 \(A\) 化简为阶梯形矩阵。阶梯形矩阵的特点是每一行的第一个非零元素(称为主元)的列索引严格大于上一行的主元的列索引。
步骤 3:初等变换
在化简过程中,可以使用初等行变换,包括:
- 交换两行的位置;
- 将某一行乘以一个非零常数;
- 将某一行的倍数加到另一行上。
这些变换不会改变方程组的解集,因此可以用来化简系数矩阵而不影响解的性质。
步骤 4:初等列变换
虽然初等列变换(如交换两列的位置、将某一列乘以一个非零常数、将某一列的倍数加到另一列上)也是线性代数中的基本操作,但它们会改变方程组的解集。因此,在化简齐次线性方程组的系数矩阵时,不能使用初等列变换。