齐次与非齐次系统详解 | AI生成和翻译
在齐次系统 Ax = 0 的语境中,“齐次”特指等式右侧为零的情况。
为明确区分:
齐次系统: Ax = 0(常数项为零)
非齐次系统: Ax = b(其中 b ≠ 0,常数项非零)
“齐次”一词本质上是“均匀”或“同质”的意思。在此场景下,它指的是所有方程等式右侧均为零。
齐次系统的核心特性:
齐次系统始终至少存在一个解:平凡解 x = 0(零向量)。这一结论具有必然性,因为将零向量代入任何方程都会得到 0 = 0 的恒等式。
对于齐次系统,真正值得关注的是是否存在非平凡解(除 x = 0 之外的解)。当矩阵 A 是奇异矩阵(不可逆)时就会出现这种情况,这意味着其列向量线性相关,此时系统将拥有无穷多解。
相比之下,非齐次系统 Ax = b 可能无解、有唯一解或有无穷多解——它并不天然具备解存在的必然性。