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利用向量解释克莱姆法则

 2 years ago
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利用向量解释克莱姆法则


克莱姆法则在解线性方程组中应用比较多,我们往往是从线性方程组反推克莱姆法,本文尝试利用向量来解释二维情况下的克莱姆法则

克莱姆法则

  • 首先回顾一下克莱姆法则:

如果线性方程组

的系数行列式不等于零,即

那么线性方程组(1)有解,并且解是唯一的,解可以表示为

其中Dj是把系数行列式D中第j列的元素用方程组右端的常数项代替后所得到的n阶行列式,即


行列式的几何意义

我们通常认为行列式是在研究线性方程组的时候被提出来的,然而从图像的角度,认为行列式是向量相乘的另一种方法,对于二维向量a和b,行列式|ab|表示由a和b形成的平行四边形的面积(有正负)


二维情况下的克莱姆法则

在二维空间中,可以将一个向量表示为另外两个向量的线性组合,例如,将向量c表示为向量a和b的线性组合:

从图中可以看出

上式成立的原因是,这些平行四边形只是做了一些等面积的拉伸,从上式可以求出bc:

同样可以得出另一个参数:

这就是二维情况下的克莱姆法则



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