1樓:網友
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求零空間的基
2樓:三黃玉帝
最簡單最快速的方法是利用歐氏空間的乙個定理:如果空間的維數為n,則空間內任意n個線性無關的向量可以做該空間的基底。矩陣的行秩等於列秩。
來看這道題:首先初等行變換矩陣變為階梯型,發現該矩陣的秩為3.那麼,這個矩陣中任意三個線性無關的行向量就是該矩陣行空間的基底,這個矩陣只有3個行向量,那這三個行向量就是基底。
然後看列空間,第一列與第四列明顯線性無關。記這兩條列向量為a1,a4,為了驗證a2,a3中哪條向量與這兩條線性無關,做出假設,a2與a1,a4線性相關,則存在數x,y,使得xa2+ya3=a2.得到x+y=3,2x+2y=1,3x+6y=4,光看前兩個式子就知道這樣的x,y不存在。
所以a1,a2,a4線性無關,所以a1,a2,a4就是列空間的基底。
這個方法是極為快速簡潔的方法,總比換底公式快的多的多。
零空間的基實際上笨法子就是最好的辦法:初等行變換得如下矩陣。
令x4=1,解得x3=-1/4,x2=-7/20,x1=-9/20
9/20 -7/20 -1/4 1)就是零空間的基底。實際上求零解空間的基底就是求ax=0的基礎解系。
如何求這個4×4矩陣的列空間和零空間基底
3樓:網友
[jǔ zhèn]
矩陣(數學術語)
在數學中,矩陣(matrix)是乙個按照長方陣列排列的複數或實數集合[1] ,最早來自於方程組的係數及常數所構成的方陣。這一概念由19世紀英國數學家凱利首先提出。
矩陣是高等代數學中的常見工具,也常見於統計分析等應用數學學科中。[2] 在物理學中,矩陣於電路學、力學、光學和量子物理中都有應用;電腦科學中,三維動畫製作也需要用到矩陣。 矩陣的運算是數值分析領域的重要問題。
將矩陣分解為簡單矩陣的組合可以在理論和實際應用上簡化矩陣的運算。對一些應用廣泛而形式特殊的矩陣,例如稀疏矩陣和準對角矩陣,有特定的快速運算演算法。關於矩陣相關理論的發展和應用,請參考矩陣理論。
在天體物理、量子力學等領域,也會出現無窮維的矩陣,是矩陣的一種推廣。