Evanalysis
1.1有来源支持1 互动检查点

1.1 方程与解集

把线性方程组看成一组条件,并清楚描述它的完整解集。

互动教材

MATH1030 互动教材

以互动为先的线性代数学习路径,重点是运算、结构与理解。

章节 1

方程组

学习把方程读成完整的解集。

章节 2

矩阵与消元

建立矩阵直觉,并有目的地使用行化简。

章节 5

可逆性

理解什么情况下矩阵可以被反转,以及这件事的重要性。

我们真正要找什么

线性方程组不是一堆零散的式子,而是一些条件。你要找的是一组数, 使它们同时满足全部方程。

如果一个数对或向量令所有方程都成立,这个数对就是解。所有解组成 的集合,就是解集。

定义

解集

解集是所有满足整个方程组的数字或向量组成的集合。

一组方程,一个意思

例如

x+y=4,xy=0,x + y = 4, \qquad x - y = 0,

我们要找的是同时让两条方程成立的数。第二条方程说明,这两个数必 须相等。再代入第一条,就知道这个共同值是 2

所以解集是 {(2, 2)}

例题

一个只有唯一解的小例子

x+2y=5,xy=1.x + 2y = 5, \qquad x - y = 1.

由第二条可得 x = y + 1。代入第一条:

(y+1)+2y=5.(y + 1) + 2y = 5.

因此 3y = 4,所以 y = 4/3。再代回去,就得 x = 7/3

解集是 {(7/3, 4/3)}

为什么要学解集

之后我们会把方程组改写成矩阵形式。不过目标不变,仍然是描述同 一个解集,只是换成更有效率的语言。

继续往下之前,先把下面其中一组方程译成增广矩阵试一试。看到每条方程对应矩阵的一行, 以后学行变换时就不会觉得那么抽象。

边读边试

方程组到增广矩阵探索器

互动探索器会突显每条方程如何变成矩阵的一行和一个常数项。

方程组

  1. x + 2y = 5
  2. 3x - y = 4

结果

125
3-14

常见错误

常见错误

只对一条方程成立并不够

解一定要同时满足每一条方程。只让其中一条成立,还不算完成。

快速检查

快速检查

哪一组有序数对同时满足两条方程?

解答

答案

预备链接

如果想先重温矩阵中每个位置代表什么,可先看 2.1 矩阵基础

先备知识

这个单元可以独立阅读。

本单元重点词汇

来源追踪

reference/MATH1030/MATH1030-Notes.pdf (§1.1-§1.2)

reference/MATH1030/1030efghi-tutorial-week02.pdf

reference/MATH1030/Practice Set 1_Set review and Solving Linear system.pdf — Questions 4 to 7