締切済み 連立一次方程式Ax=bの解の有無 2008/02/27 01:22 n*nの行列Aとベクトルbについて、 連立一次方程式Ax=bの解xの有無を Aとbによって分類してください。 なんとなくわかるのですがうまく説明できません。誰か説明してください。お願いします。 みんなの回答 (4) 専門家の回答 みんなの回答 Meowth ベストアンサー率35% (130/362) 2008/02/27 09:14 回答No.4 Ax=b |A|=determinant(A)≠0なら 1つの解がある。 |A|=0のとき b=0なら、 Ax=0は0で、(0,0)でない解をもつ。 B=transpose(A)とすると、 Bx=0も0でない解uをもつ。 b・u=0 ならAx=bは解をもつ。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 PRFRD ベストアンサー率73% (68/92) 2008/02/27 04:50 回答No.3 結論だけ書けば n×n 行列 A と n 次元ベクトル b に対し, A' = [A b] (A と b を横に並べた行列) と置いて rank A = rank A' = n のとき解が一意存在. rank A = rank A' < n のとき解が複数存在. rank A < rank A' のとき解が存在しない. です. 証明は Ax = b をガウス消去で解くことを考えれば簡単です. 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 sanori ベストアンサー率48% (5664/11798) 2008/02/27 03:26 回答No.2 こんばんは。 その質問文のままだと違反質問なので、 よろしければ、あなたの考えを補足してくださいませ。 ヒントその1 2x+4y=6 4x+8y=12 は、どうか? ヒントその2 2x+4y=6 2x+4y=5 は、どうか? 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 koko_u_ ベストアンサー率18% (459/2509) 2008/02/27 01:32 回答No.1 >なんとなくわかるのですがうまく説明できません。 それを頑張って補足欄に書くんだ。他人の説明など役に立たんよ。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育数学・算数 関連するQ&A 連立方程式についてのご質問 連立方程式についてのご質問です。 X_sは、N*1ベクトル A_ijは、N*N行列 Bは=(1,....,1)'N*1ベクトル |A_11 A_12 ・・・ A_1K | |X_1| |B | |A_12 A_22 ・ |*| ・ |=| ・| | ・ ・ ・ | | ・ | | ・| |A_K1 A_k2 ・・・ A_KK | |X_k| |B | (| |は行列を表しています。) 上記式をXについて解きたいのですが、各変数がベクトル・行列表記なのでよく分かりません。 X=~。の形で解を求めることができるのでしょうか? (やはりN>K,N=K,N<Kの場合によって違う・・?) それと、具体的な数値解はどのように求めるのでしょう? A_ij,X_s,Bがスカラーである場合は、ガウスの消去法、吐き出し法などで計算することができます。 上記のように各要素がベクトル・行列表記の場合はどのように計算するのでしょうか。 未熟な質問で申し訳ございませんが、よろしくお願い致します。 連立方程式の解 連立方程式の解 連立方程式{ax+by=9 の解が bx-ay=-2 x=4,y=-1 であるときa,bの値を求めなさい。 この問題が分かりません! 解き方を教えてください! お願いします! 非斉次連立方程式Ax=bが解を持たない場合の条件って 非斉次連立方程式Ax=bが解を持たない場合の条件って何があるのでしょうか? rankA≠rank(A,b) 以外で、、 行列式とかではそのような条件ってないのでしょうか? 行列式以外でもそのような条件があればお教え下さい。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 連立1次方程式の解法 0 0 2 行列A= 1 2 3 -2-4-3 1 行列x= 2 3 4 行列b= 1 4 とする。 (1) 同時連立1次方程式Ax=0は自明でない解をもつかどうかを、その理由とともに書き、自明でない解をもつ場合は、その解を書け。 どなたか教えてください。 最小自乗解 (m×n)の行列、(n×1)のベクトルをそれぞれA、bとし、行列Aのランクをrとすると、このとき、連立方程式Ax = bの解が存在するための条件は何でしょうか? また、そのときの解空間の次元について考察せよという意味が分かりません。一方、上記の方程式の解が存在しないときの最小自乗解は何でしょうか。 連立斉次1次方程式が自明な解以外の解を持つ条件の証明 連立斉次1次方程式が自明な解以外の解を持つ条件の証明 お世話になります。 連立斉次1次方程式Ax=0(Aは正方行列、x,0はもちろんベクトル)が自明な解(x=0)以外の解を持つ必要十分条件が、detA=0であることの証明が分かりません。 detA≠0の場合は逆行列を持つので、Ax=0の両辺に左から逆行列をかけてx=0になるのは分かります。 よってdetA=0が必要条件なのは証明できますが、十分条件が分かりません。 どなたかご教授お願いします。 連立方程式、ランク 1、(mxn)の行列, (m×1)のベクトルをそれぞれA,bとし、行列A のランクをrとする.このとき,連立方程式Ax=bの解はそれぞ れ(i)一意に求まる場合 ii)無数に存在する場合 iii)存在しない 場合が考えられる.それぞれはどのような場合に生じるかを記せ。 また,上記の方程式の解が存在しないときの最小自乗解は何か. 2.Xはmxnの行列でランク(階数)はrである.このとき,Xは X=BCと表現できることを示せ、ただしBはmxrの列正則な 行列,Cはrxnの行正則な行列である. 連立方程式、ランク 1、(mxn)の行列, (m×1)のベクトルをそれぞれA,bとし、行列A のランクをrとする.このとき,連立方程式Ax=bの解はそれぞ れ(i)一意に求まる場合 ii)無数に存在する場合 iii)存在しない 場合が考えられる.それぞれはどのような場合に生じるかを記せ。 また,上記の方程式の解が存在しないときの最小自乗解は何か. 2.Xはmxnの行列でランク(階数)はrである.このとき,Xは X=BCと表現できることを示せ、ただしBはmxrの列正則な 行列,Cはrxnの行正則な行列である. 解答を載せましたが、これで合っていますか? 行列と連立1次方程式 行列と連立1次方程式 連立1次方程式AX=Oの解 (1)連立1次方程式{ax+by=p⇔(a b)(x)⇔(p)⇔AX=Pと行列で表される。 cx+dy=q (c d)(y) (q) (1)の方程式で、P=Oのとき (2)方程式AX=Oは常にX=0を解にもつ (3)方程式AX=OがX=O以外の解をもつ⇔⊿(A) 解説 [1]A^-1が存在するとき AX=Oから、A^-1(AX)=A^-1O ゆえにX=O→解はx=y=0だけ [2]A~-1が存在しないとき すなわち ⊿(A)=ad-bc=0のとき,ad=bcであり、ax+by=0とcx+dy=0は、ともに定数項が0であるから同値となる。 教えてほしいところ 1.(3)の場合なんですが確かに、X=Oを解にもたないのでO以外と言えますが、O以外で必ず解をもつといえる理由を教えてください また、⊿(A)=0と同値であるといえる理由を教えてください。 2.ax+by=0とcx+dy=0は確かに定数項は0ですが、a=c,b=dかどうかわからないと同値とはいえないのでは?? 連立方程式の解法 連立方程式: Ax=B (A;係数行列、x;未知数、B;右辺行列) において detA = 0 であった場合、この解は一義的には定まらない という事なのですが、 このことはSOR法などの反復法も 使えないと言うこと言ってるのですか? detA = 0 の連立方程式はどうしても解けないのですか? 行列の連立方程式の問題がわかりません。 行列の連立方程式の問題がわかりません。 次の連立1 次方程式が自明な解以外の解を持つようなa をもとめよ. ax1 + x2 = 0 x1 + (a - 1)x2 + x3 = 0 x2 + ax3 = 0 という問題なのですが、どなたかわかりやすく解説していただけないでしょうか? 4次方程式の解 クリックありがとうございます(∩´∀`)∩ ★4次方程式 x^4-3x^3+ax^2+bx-4=0 の解のうち,2つが1と2であるとき、定数a,bの値と他の解を求めよ。 (答)a=0,b=6,他の解は±√2 1と2が解であるから 1-3+a+b-4=0,16-24+4a+2b-4=0 すなわちa+b=6,2a+b=6 連立方程式を解いて a=0,b=6 よって方程式は x^4-3x^3+6x-4=0 ここまでやったのですが↑の式をx-6で割っても割り切れません。 この問題の説明をお願いします。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 線形代数:解が特殊解+一般解 現在復習として線形代数をやっているのですが、解が特殊解+一般解になるというものがあまり理解できません。 m×n行列A、n次の列ベクトルx、m次の列ベクトルbからなる Ax=b という方程式があるとします。 この方程式が解を持つならば、その一般解は1つの特殊解x_1と、対応する同次方程式の一般解x_0との和x=x_1+x_0で与えられるという定理があります。 この証明として、Ax_1=b, Ax_0=0とすれば、A(x_1+x_0)=Ax_1+Ax_0=b+0=b; だから、x=x_1+x_0はAx=bの解になる。 これは、証明中では「Ax_0=0とすれば」と書いてあるから成り立つのは理解できますが、定理の中では同次方程式の一般解がx_0=0と限定はしていません。 仮にx_0=0でない場合、例えばrankA=r(r<n)とすると、一般解はx_0=t_(r+1)x_(r+1)+t_(r+2)x_(r+2)+…+t_nx_n (t_(r+1)~t_nは任意の定数) というように、解はx_(r+1)~x_nまでの一次結合になります。 つまり、A(x_1+x_0)=Ax_1+Ax_0=b+x_0(≠0)≠bということになります。 これは、特殊解と一般解の和がこの方程式を満たしていないことになります。 しかし、前に微分方程式なんかを習っていたときも特殊解と一般解の和を答えとして出してた記憶もあるので、成り立たないはずはない・・・?と思いますがまったく納得いきません。 自分の説明が間違っているとは思うので、何か間違っている点がわかる方いましたらご指摘お願いします。 見づらくわかりにくい文章で申し訳ないです・・・。 行列の連立一次方程式 問題は 連立一次方程式(*)Ax=bの1つの解をx_0とする。同次形の連立一次方程式(**)Ax=0の解x_1に対しx_0+x_1は(*)の解であること示せ。(→ここまではわかりました。)また(*)の解はすべてx_0+x_1と書けることを示せ。 「(*)の解はすべてx_0+x_1と書けることを示せ。」 のところなんですが、回答には「(*)の解をxとすると(→この時点でよくわかりません。。なぜ置いたのか…)A(x-x_0)=Ax-Ax_0=b-b=0となるから、x_1=x-x_0とおくとx_1の同次形の方程式の解でx=x_1+x_0.」と書いてあります。 よろしくおねがいします。 n≠mの場合の連立一次方程式の求解について 連立1次方程式AX=Bと解についてお尋ねします。 この問題はいろんなケースがあり、Aの行列がnxmでn=m, n>m n<mで分類されます。あと行列式がゼロかどうかとかです。n≠mを考えるのですがtA(=Aの転置)を右からかけるとtAAX=tABとなり、CX=D(C=tAA(←対称な正方行列), D=tAB)となるので、det(C)がゼロでなければ解が求まることになります。CX=Dの解は求解可能なら求め方はいくつもありそうです。しかし、考えてみるとこの解Xはどういう解になるのでしょうか。n>mの場合、式が未知数より多いのでデータ解析での最小二乗法の解になるのでしょうか。一方でn<mだと解は求まらないはずなのでこれはdet(C)はゼロになるのでしょうか。 今一度n>mの場合ですが、式が多いのですが、2つの式を足して1つにするなどすると、式を減らすことができると思います。そのようにしてmxmの正方行列(対象は期待できないかも)として求解することは可能ですね。そのような解はどういう解になるのでしょうか。有限要素法による求解がこれに相当するように見えるのですが。 初等的な線形代数には載っていないと思いますが、現実的な問題に取り組むと初めから正方行列ではない場合が多いと思いますが。n≠mの解の一般的な考え方なのだろうと思いますが。 よろしくお願いします。 連立1次方程式AX=Pは図形的にどういう意味がある? 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Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 人文・社会科学 語学 自然科学 数学・算数 応用科学(農工医) 学校 受験・進学 留学 その他(学問・教育) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など