克劳修斯-克列姆定理

克劳修斯-克列姆定理(Cramer's rule)是在线性代数中用于解决线性方程组的一种方法,可以用于求解未知数个数等于方程组个数的线性方程组。该定理由瑞士数学家克劳修斯(Gabriel Cramer)和德国数学家克列姆(Eduard Kraemer)在18世纪独立发现并得以公式化。

假设有$n$个未知数和$n$个方程,线性方程组可表示为:

$a_{11}x_1 + a_{12}x_2 + ... + a_{1n}x_n = b_1$

$a_{21}x_1 + a_{22}x_2 + ... + a_{2n}x_n = b_2$

...

$a_{n1}x_1 + a_{n2}x_2 + ... + a_{nn}x_n = b_n$

其中,$a_{ij}$和$b_i$为已知常数,$x_i$为未知数。

令$A$表示系数矩阵,$X$表示未知数列向量,$B$表示常数列向量,则线性方程组可以写成以下矩阵形式:

$AX=B$

克劳修斯-克列姆定理给出了解决这个线性方程组的方法。具体来说,对于方程组$AX=B$,如果系数矩阵$A$的行列式$|A|$不为零,则该方程组有唯一解,可以用以下公式求解:

$x_i=\frac{|A_i|}{|A|}$

其中,$|A_i|$表示将系数矩阵$A$的第$i$列替换为常数列向量$B$后得到的行列式,$|A|$表示系数矩阵$A$的行列式。

需要注意的是,如果系数矩阵$A$的行列式为零,则方程组可能无解或有无穷解。