矩阵的零空间

描述

ž= NULL(一个返回正交基础的零空间一个

ž= NULL(一个, 'R')返回一个“理性”的基础的零空间一个这通常不是正交的。如果一个是小的整数元素,然后的元素的小矩阵ž是小整数的比率。这种方法在数值上比准确少零(A)

例子

全部收缩

使用函数来计算正交和合理的基础向量的矩阵的零空间。一矩阵的零空间中包含的载体 X 满足 斧头 = 0

创建一个4×4的魔术方阵。该矩阵是秩亏,与奇异值中的一个是等于零。

A =魔法(4)
A =4×416 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15 1

计算一个正交基础的零空间一个。确认它 一个 X 1 = 0 ,舍入误差范围内。

X1 =空(A)
X1 =4×10.2236 0.6708 -0.6708 -0.2236
规范(A * X1)
ANS = 4.4019e-15

现在计算零空间合理的基础。确认它 一个 X 2 = 0

X2 =空(A,'R'
X2 =4×1-1 -3 3 1
规范(A * X2)
ANS = 0

X1X2是相似的,但归不同。

求欠定方程组的一个特解,然后得到所有解的一般形式。万博 尤文图斯

欠定线性系统 斧头 = b 未知数比方程多。欠定系统可以有无穷多个解,也可以无解。万博 尤文图斯当方程组有无穷多个解时,它们都在一条直线上。万博 尤文图斯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系数矩阵和使用反斜线求解方程 一个 X 0 = b ,其中 b 是那些的向量。反斜杠计算最小二乘问题的解决方案。

A = [1 8 15 67;7 14 16 3]
A =2×41 8 15 67 7 14 16 3
B =酮(2,1);X0 = A \ B
X0 =4×100 0.0623 0.0010

对欠定系统完整的通用解决方案的形式 X = X 0 + 纽约 其中:

  • ñ 的零空间是 一个

  • ÿ 是适当长度的任何载体。

  • X 0 是由反斜杠计算的解决方案。

计算零空间一个,然后用结果来构造另一解决方程系统。检查新的解决方案满足 斧头 = b ,达舍入误差。

N =空(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
范数(A * X-b)的
ANS = 2.8908e-14

输入参数

全部收缩

输入矩阵。

数据类型:|
复数支持:万博1manbetx

输出参数

全部收缩

零空间的基向量,在矩阵的列返回。ž满足性能:

  • 一个* Z有微不足道的元素。

  • 尺寸(Z,2)是的无效的估计一个

算法

零(A)计算矩阵的奇异值分解,[U,S,V] = SVD(A,0)。的列V不对应于非零奇异值形成一组的零空间的标准正交基向量。

对于零空间“理性”的基础空(A, 'R')是从简化列梯形形式获得一个,计算由RREF

扩展功能

也可以看看

|||

之前介绍过的R2006a