克莱姆法则内容
克莱姆法则(Cramer's Rule)是线性代数中一个关于求解线性方程组的定理。它适用于变量和方程数目相等的线性方程组,是瑞士数学家克莱姆(1704-1752)于1750年,在他的《线性代数分析导言》中发表的。
基本介绍
假若有n个未知数,n个方程组成的方程组: 克莱姆法则(9张)
a11X1+a12X2+...+a1nXn = b1,
a21X1+a22X2+...+a2nXn = b2,
......
an1X1+an2X2+...+annXn = bn.
或者写成矩阵形式为Ax=b,其中A为n*n方阵,x为n个变量构成列向量,b为n个常数项构成列向量。
而当它的系数矩阵可逆,或者说对应的行列式|A|不等于0的时候,它有唯一解xi=|Ai|/|A|,其中Ai〔i = 1,2,……,n〕是矩阵A中第i列的a 1i,a 2i,……a ni (即第i列)依次换成b1,b2,……bn所得的矩阵。
克莱姆法则不仅仅适用于实数域,它在任何域上面都可以成立。
使用克莱姆法则求线性方程组的解的算法时间复杂度可以达到O(n^3),这个时间复杂度同其它常用的线性方程组求解方法,比如高斯消元法相当。
当b1,b2,...,bn不全为0时,方程组为非齐次性方程组。
系数矩阵A非奇异时,或者说行列式|A|≠0时,方程组有唯一的解;
系数矩阵A奇异时,或者说行列式|A|=0时,方程组有无数个解。
当b1=b2=...=bn=0时,方程组为齐次性方程组。
若系数矩阵A非奇异时,则方程组有唯一的解,其所有分量均为0,我们通常称这个解为平凡解。
若齐次线性方程组有非零解,系数矩阵必然奇异,或者说对应的系数行列式必为0。
其实莱布尼兹〔1693〕,以及马克劳林〔1748〕亦知道这个法则,但他们的记法不如克莱姆。
法则总结
1:克莱姆法则的重要理论价值:研究了方程组的系数与方程组解的存在性与唯一性关系;
2:应用克莱姆法则判断具有N个方程、N个未知数的线性方程组的解:
(1):当方程组的系数行列式不等于零时,则方程组有解,且具有唯一的解;
(2):如果方程组无解或者有两个不同的解,那么方程组的系数行列式必定等于零;
3:克莱姆法则的局限性:
(1):当方程组的方程个数与未知数的个数不一致时,或者当方程组系数的行列式等于零时,克莱姆法则失
效。
(2):运算量较大,求解一个N阶线性方程组要计算N+1个N阶行列式。
技术应用
克莱姆法则在解决微分几何方面十分有用。
先考虑两条等式和。因为u和v都是没相关的变数,我们可定义和。
找出一条等式适合是克莱姆法则的简单应用。
首先,我们要计算F、G、x和y的导数:
将dx和dy代入dF和dG,可得出:
因为u和v都没有关系,所以du和dv的系数都要等于0。所以等式中的系数可以被写成:
现在用克莱姆法则就可得到:
用两个雅可比矩阵来表示的方程:
用类似的方法就可以找到、以及。
以上内容来自百度百科。。。。。。
克莱姆法则(Cramer's Rule)简单理解
比如有这么一个方程组:
2x + y + z = 3
x – y – z = 0
x + 2y + z = 0
把 等号左边 的每一项的系数写成 行列式 :
把 等号右边 的答案写成一栏:
把右侧答案栏替换系数的行列式x栏,就得到Dx行列式
同样,把答案栏分别替换到系数行列式的y栏与z栏,分别得到 Dy,Dz行列式
最后求解三个未知数的公式就是:
这就是克莱默法则
如果D=0说明方程无解
行列式的行与列必需是相同的如2x2, 3x3 ,4x4,nxn等
参考:
克拉默法则是什么
克莱姆法则,又译克拉默法则(Cramer's Rule)是线性代数中一个关于求解线性方程组的定理。它适用于变量和方程数目相等的线性方程组,是瑞士数学家克莱姆(1704-1752)于1750年,在他的《线性代数分析导言》中发表的。
克拉默法则有两种记法:
1、记法1:若线性方程组的系数矩阵可逆(非奇异),即系数行列式 D≠0。有唯一解,其解为
2、记法2:若线性方程组的系数矩阵可逆(非奇异),即系数行列式 D≠0,则线性方程组⑴有唯一解,其解为
其中Dj是把D中第j列元素对应地换成常数项而其余各列保持不变所得到的行列式。
记法1是将解写成矩阵(列向量)形式,而记法2是将解分别写成数字,本质相同。
扩展资料
一、克莱姆的主要成就:
克莱姆的主要著作是《代数曲线的分析引论》(1750 [1] ),首先定义了正则、非正则、超越曲线和无理曲线等概念,*** 次正式引入坐标系的纵轴(Y轴),然後讨论曲线变换,并依据曲线方程的阶数将曲线进行分类。
为了确定经过5 个点的一般二次曲线的系数,应用了著名的“克莱姆法则”,即由线性方程组的系数确定方程组解的表达式。该法则於1729年由英国数学家马克劳林(Macl***rin,Colin,1698~1746)得到,1748年发表,但克莱姆的优越符号使之流传。他还提出了“克莱姆悖论”。
二、克拉默法则的证明:
1、充分性:设A可逆,那么显然
是
的一个解。又设X1是
其他不为X0的解,即
两边同时左乘A-1得
上面两式矛盾,因为不存在其他不为X0的解,故
是的一个解。
2、必要性:设
的唯一解X0。如A不可逆,齐次线性组AX=O就有非零解Y0,
X0+Y0也是
的一个解,矛盾,故不可逆,证毕。
参考资料来源:百度百科——克拉默法则
参考资料来源:百度百科——克莱姆
克莱姆法则
这是克莱姆法则最简单的证明方式,就我所知.但是一般的教材会按照历史发展的顺序先讲行列式,再讲矩阵,所以......(如果看不懂,学了矩阵后再来看就好了.) 仅就理论结构上而言,先讲线性方程组的一般解法,再讲线性空间,然后讲矩阵,最后讲行列式是***的.这种讲法比较抽象,因为一上来就讲线性空间,初学者不好入门,而且也不是历史发展的顺序.但是却是最清晰的理论框架. 为什么要研究行列式,就是为了判断方阵是否可逆!(当然,行列式最初被发明出来不是为了这个目的.) 克莱姆法则在理论上很有用,但是在应用中的作用几乎等于0.没有人会用克莱姆法则去解线性方程组(简单的2维方程组可以用克莱姆法则解). 最后,至于你所问到的为什么克莱姆法则可以解线性方程组.因为这个鬼东西被证明了啊!你还想怎样?
克莱姆法则是什么
克莱姆法则
克莱姆法则〔Cramer's Rule〕是瑞士数学家克莱姆〔1704-1752〕於1750年,在他的《线性代数分析导言》中发表的。他在确定五个点的二次曲线方程A + Bx + Cy + Dy2 + Exy + x2 = 0的系数时,提出了本法则:
假若有n个未知数,n个方程组成的方程组:
a11x1+a12x2+...+a1nxn = b1,
a21x1+a22x2+...+a2nxn = b2,
......
an1x1+an2x2+...+annxn = bn.
而当它的系数行列式D不等於0的时候,根据克莱姆法则,它的解是当中的Di〔i = 1,2,……,n〕是D中的a 1i,a 2i,……a ni依次换成b1,b2,……bn所的行列式。
其实莱布尼兹〔1693〕,以及马克劳林〔1748〕亦知道这个法则,但他们的记法不如克莱姆
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