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矩阵的零空间

描述

例子

Z= null (一个的零空间的标准正交基一个

例子

Z= null (一个, ' r ')的零空间返回一个“有理”基一个这通常不是标准正交的。如果一个是一个小矩阵有小的整数元素,那么元素的Z是小整数的比率。这种方法在数值上不如零(A)

例子

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使用用于计算矩阵零空间的标准正交基向量和有理基向量的函数。矩阵的零空间包含向量 x 满足 斧头 0

创建一个4 × 4的神奇方阵。这个矩阵是缺秩的,其中一个奇异值等于零。

=魔法(4)
一个=4×416 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15

计算的零空间的标准正交基一个.确认 一个 x 1 0 ,在舍入误差范围内。

x1 = null (A)
x1 =4×10.2236 -0.6708 0.2236
规范(* x1)
ans = 2.4738 e15汽油

现在计算零空间的有理基。确认 一个 x 2 0

x2 =零,“r”
x2 =4×1-1 -3 3 1
规范(A * x2)
ans = 0

x1x2是相似的,但是规范化的方式不同。

求一个欠定方程组的一个特解,然后得到所有解的一般形式。金宝搏官方网站

欠定的线性系统 斧头 b 包含更多的未知数。一个欠定方程组可以有无穷多个解,也可以没有解。金宝搏官方网站当方程组有无穷多个解时,它们都在一条直线上。金宝搏官方网站直线上的点都是由零空间向量的线性组合得到的。

创建一个2 × 4的系数矩阵,并使用反斜杠来解决这个方程 一个 x 0 b ,在那里 b 是一个1的向量。反斜杠计算问题的最小二乘解。

A = [1 8 15 67;7 14 16 3]
一个=2×41 8 15 67 7 14 16 3
b = 1 (2, 1);x0 = \ b
x0 =4×100 0.0623 0.0010

欠定方程组的完全通解有这样的形式 x x 0 + 纽约 ,地点:

  • N 零空间是 一个

  • y 是任何具有固有长度的向量。

  • x 0 是用反斜杠计算的解。

计算的零空间一个,然后用这个结果来构造方程组的另一个解。检查新的解是否满足要求 斧头 b ,达舍入误差。

N = null (A)
N =4×2-0.2977 -0.8970 -0.6397 0.4397 0.7044 0.0157 -0.0769 -0.0426
x = x0 + N*[1;2]
x =4×11.4963 -1.5192 0.7354 0.0093
规范(*取向)
ans = 2.9513 e-14

输入参数

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输入矩阵。

数据类型:|
复数的支持:金宝app是的

输出参数

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零空间基向量,以矩阵列的形式返回。Z满足属性:

  • * Z有微不足道的元素。

  • 大小(Z, 2)是对零值的估计吗一个

算法

零(A)计算矩阵的奇异值分解,(U, V) =圣言(A, 0).的列V不对应于非零奇异值形成零空间的一组标准正交基向量。

零空间的“有理”基零(A,“r”)的行简化阶梯形一个,按rref

扩展功能

之前介绍过的R2006a