方程组的几何解释
2018-11-20 本文已影响0人
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从一个例子讲起:2个方程,2个未知数的方程组
写成矩阵形式为
第一个矩阵称为系数矩阵A,第二个矩阵称为x,第三个矩阵称为b,这样方程组可写为,一个行图像显示一个方程,可以画出该方程组的行图像:
列图像:
原方程组可写为,该方程是寻找如何将和两个向量正确组合,来构成,这就需要找到正确的线性组合。将记作,记作,当x=1,y=2时,等式成立。下面画出列向量:
如果选取所有的x和y,即所有的组合,结果会得到整个二维空间。下面来看三维空间的例子:
在这里。在三维空间中,每一个方程确定一个平面,而例子中的三个平面会相交于一点,这个点就是方程组的解。将方程组写成列向量的线性组合:
同样将这三个列向量分别称为,显而易见,当时满足该等式。但不是对于所有的右侧向量都有解,当共面时,只有当在此平面内时,方程组才有解,否则无解。
最后介绍矩阵形式的,举个例子,取,则
总之,右侧乘以一个向量可以看成的各列的线性组合。