1. 将方程组写成增广矩阵形式:
将线性方程组写成增广矩阵的形式。如果方程组有 ( m ) 个方程和 ( n ) 个未知数,那么增广矩阵将有 ( m ) 行 ( n+1 ) 列。
2. 使用行简化操作:
对增广矩阵进行行简化操作,直到得到行最简形式。这一步的目的是将矩阵转换成阶梯形矩阵。
3. 确定自由变量:
在行最简形式中,找到所有主元(即非零行中的第一个非零元素)。主元所在的列对应的是基本变量,而其余的列对应的是自由变量。
4. 设置自由变量:
令自由变量为任意值(通常取0或1),然后通过回代法求解基本变量。
5. 构造基础解系:
对于每一个自由变量,设置一个不同的值(例如,第一个自由变量为0,第二个为1,依此类推),然后根据这些值求解基本变量。这样,你会得到一组线性无关的解向量,这些向量就是基础解系。
以下是一个具体的例子:
假设我们有以下线性方程组:
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