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線性代數(shù)的本質(zhì)(四):用克拉默法則解三元一次方程

今天教大家用克拉默法則解三元一次方程:

話不多說,讓我們開門見山,先看這樣一個問題:

我們先不說克拉默法則是什么,相信不用克拉默法則,你也可以把它硬算出來,僅僅是簡單的代入消元罷了。

那么,如果用克拉默法則去解,那它究竟是什么呢?

好,現(xiàn)在說第一步,首先把x,y,z前面的系數(shù)組成一個3?3的矩陣:

我們可以發(fā)現(xiàn),上面的三元一次方程組和這個3?3矩陣乘以3?1向量是一樣的。只是寫法不一樣而已。(如果你還不懂矩陣向量的乘法,強(qiáng)烈建議大家閱讀本系列教程)

寫成這樣后要干什么呢?我們的目的是求x,y,z的具體值。接下來是算行列式。

當(dāng)求x的時候,我們要把大矩陣中的(2,3,1)列換成后面的(0,1,4),克拉默法則告訴我們第一列對應(yīng)x。

求y的時候,同理,把(0,1,4)換到大矩陣中的第二列去:

求z的時候,也是一樣,把(0,1,4)換到大矩陣的第三列去:

接下來,就是見證奇跡的時刻,我們把變換后的矩陣拿出來,求其所組成的行列式的值,然后除以最一開始沒有變化的矩陣所組成的行列式的值:

至于三階行列式怎么算,其實筆者之前已經(jīng)講過了,現(xiàn)在我們復(fù)習(xí)一下(只算一個):

這就是三元一次方程的克拉默解法,是不是很麻煩呢?筆者感慨道:還不如直接代進(jìn)去算來得快呢!(笑)

其實三元一次方程的克拉默法則具有局限性,也就是它只能求3個未知數(shù),3個方程的。比如下面這種情況(兩行三列)它是沒辦法求的,行列式必須是正方形樣子才有數(shù)值:

三階克拉默法則,你學(xué)會了嗎?

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