* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
ВЕКТОРНЫЕ
ПРОСТРАНСТВА
77
числовые векторы можно себе представлять в виде обычных «гео метрических» векторов, имеющих те же координаты (в какойлибо координатной системе), что и данные числовые векторы. При этом рассмотрении мы можем сразу оставить в системе только не зависимые уравнения, число которых, как всегда, равно рангу дан ной системы. Так как ранг не может превышать число неизвестных, то возможны только следующие четыре случая: А) Ранг системы равен нулю. Независимых уравнений нет, т. е. все уравнения являются тождествами: коэффициенты при неизвест ных и свободные члены равны нулю. В этом случае, очевидно, ре шения заполняют всё пространство. Связь между решениями неод нородной системы и решениями соответствующей однородной системы не имеет смысла рассматривать, так как возможны только однородные системы, удовлетворяющие поставленным условиям. Б) Ранг системы равен единице. Независимое уравнение одно ax
n t
+ ax
vi
2
- f a x. = Ь .
lz A у
(5) состоит из одного
Соответствующая однородная уравнения
система
также
В качестве свободных неизвестных можно выбрать любые два, но так, чтобы коэффициент при третьем неизвестном был отличен от нуля. Если таким коэффициентом является а , то можно пере писать уравнение (5) в виде
п
Пространство решений для уравнения (6) — двумерное. Его базис мы получим, придавая дг и х следующие комбинации значений: 1, О и 0, 1. Соответствующие решения однородного уравнения будут:
2 л
Если изобразить эти решения в виде векторов обычного трёхмер ного пространства, то совокупность всех решений однородного уравнения представится множеством векторов плоскости L , «натя нутой» на построенные так векторы. Чтобы построить совокупность всех решений неоднородного уравнения, достаточно изобразить вектором х о д н о из е г о р е ш е н и й . Тогда, согласно изложенному выше, прибавляя этот век тор ко всем векторам построенной только что плоскости, мы по лучим требуемое. Легко усмотреть, что концы всех построенных таким образом векторов (если считать, что их начала все располо жены в начале координат) располагаются на плоскости, проведён ной через конец вектора х параллельно плоскости L .
s 0 0 t