高二下🧮 代數2 / 2

用矩陣解聯立方程式

公式 / 模板

AX = B → X = A⁻¹B(前提:det A ≠ 0)

先算行列式。不是零才有唯一解,是零就要改用高斯消去法判斷是無解還是無限多解。

步驟

  1. 1把聯立方程式寫成 AX = B 的形式,係數排成矩陣 A。
  2. 2算 det A。
  3. 3det A ≠ 0:有唯一解,用 X = A⁻¹B 或克拉瑪公式。
  4. 4det A = 0:改用增廣矩陣做列運算,看是矛盾(無解)還是有自由變數(無限多解)。

跟著做一次

題目
x + 2y = 5,3x − y = 1

解這組方程式。

  1. 1.A = [[1,2],[3,−1]],det A = (1)(−1) − (2)(3) = −7 ≠ 0。
  2. 2.有唯一解。
  3. 3.解得 x = 1、y = 2。

答案x=1, y=2

題目
x + 2y = 3,2x + 4y = 7

解這組方程式。

  1. 1.det A = (1)(4) − (2)(2) = 0。
  2. 2.第二式除以 2 得 x + 2y = 3.5,與第一式矛盾。
  3. 3.所以無解。

答案無解

換你試試

方程組 2x + y = 4,4x + 2y = 9 的解有幾組?

再多練幾題 →看 高二下 的概念

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