01. 方程组的解的几何意义

  

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_线性代数

  

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_二维_02

  可以写成

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_方程组_03

的形式  

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_三个未知数的方程Python程序_04

 

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_线性代数_05

  A: 系数矩阵,x未知数向量  b 向量   

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  就是作出两个方程解的图像,即两条直线,交点就是这个方程组的解

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三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_二维_06

    几何意义就是将两个向量进行组合来形成新的向量,也叫做向量的线性组合,此处深深感受到了为什么要叫做线性代数了。

而组合方式很多也就是以为着当b不同时,需要重新组合来得到b, 此时x 也就是新的向量

    重点:当x,y 为任意数组合的,会得到任意的右侧b, 也就是b会布满整个二维平面


下面是当方程有三个未知数,x, y ,z 也就扩展到了三维平面,

    

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_线性代数_07

    

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_线性代数_08

    

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  则可以绘制出三个平面在三维空间中,此时三个平面的交点则是方程组的解

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三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_方程组_10

  此时为三个列向量的线性组合得到右侧的b, 可以明显看出 x = 0 y = 0 z = 1 即

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_三个未知数的方程Python程序_11

 时 该方程成立

  此时问题: 对于任意 b, 是否都能求解 

三个未知数的方程Python程序 三个未知数方程组_三个未知数的方程Python程序_12

  解决思维:线性组合,即列的线性组合是否可以覆盖整个三维空间?

 

   此时取决于所有列向量的特征,即矩阵A是否一个好的矩阵,什么时候列向量组合后无法得到b, 上面说到,两个向量(不再同一条直线上的情况下)可以覆盖整个二维空间,再加上一个向量则可以覆盖整个三维

  空间,当两个向量在同一条直线上时,所覆盖的空间就会少一维,此时当刚好在这个没有覆盖到的空间中,则此时就无法求解了。有点抽象哈。 。没事。多想想画画就理解了。。

  

02. 矩阵乘向量的计算方式

  -- 按列的线性组合的方式,带系数向量相加即坐标相加

  

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  -- 按照行的方式,向量的内积,也就是点乘

  

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   也就是

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  下一节,消元法,和什么时候方程组无解。。。。好了,晚安。。