齐次线性方程组是指所有方程的常数项都为零的线性方程组。具体来说,如果有一个线性方程组,其一般形式为:
\[
\begin{cases}
a_{11}x_1 + a_{12}x_2 + \cdots + a_{1n}x_n = 0 \\
a_{21}x_1 + a_{22}x_2 + \cdots + a_{2n}x_n = 0 \\
\vdots \\
a_{m1}x_1 + a_{m2}x_2 + \cdots + a_{mn}x_n = 0
\end{cases}
\]
其中 \((a_{ij})\) 是常数,\((x_1, x_2, \ldots, x_n)\) 是未知数,那么这个方程组就是一个齐次线性方程组。
齐次线性方程组的一个重要性质是它的解集合是一个子空间。如果齐次线性方程组有非零解,则它有无穷多个解。这是因为自由变元可以取任意值,从而产生无穷多个解。
求解齐次线性方程组的方法包括高斯消元法和矩阵的零空间法。高斯消元法通过行变换将系数矩阵转换为行最简形式,从而找到方程组的解。对于齐次线性方程组,由于常数项都是零,所以增广矩阵就是系数矩阵。
另一个求解齐次线性方程组的方法是使用矩阵的零空间。通过计算系数矩阵的零空间,即找到所有满足 \(Ax = 0\) 的向量 \(x\),可以得到方程组的通解。零空间中的每个向量都对应方程组的一个解。
总结:
齐次线性方程组是指所有方程的常数项都为零的线性方程组。
齐次线性方程组的解集合是一个子空间,有无穷多个解。
常用的求解方法包括高斯消元法和矩阵的零空间法。