下面一组线性方程组的系数A是非方阵的,并且里面还有待求的参数a。求能不能用计算机或者别的方法解出来

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上面图片中是线性方程组的样子,以及一些条件
,求解上面的线性方程组。A是非方阵,并且里面含有待求的参数a

P_n-1,n=1,2,...15,那P_0是啥?

这是用matlab算的,我令n=1的时候,a=P1了,还有为什么b的元素全都是-aT_1呢?P的元素全部相同的时候是这样的,但其他的情况就不一样了吧,比如:

clc,clear,close all;
P = [2,4,2,8,4,2,4,2,2,4,8,4,2,8,2]';
a = 0;  % 初始化
X = zeros(1,15)';
for i = 1:15
    X(i) = sum(P(1:i));
    if i>1
        a = (P(i-1)-P(i))/P(i);
    end
end
disp('X =')
disp(X)
disp('P =')
disp(P)

A = [-(2+a),1,zeros(1,13);
    1,-(2+a),1,zeros(1,12);
    0,1,-(2+a),1,zeros(1,11);
    zeros(1,2),1,-(2+a),1,zeros(1,10);
    zeros(1,3),1,-(2+a),1,zeros(1,9);
    zeros(1,4),1,-(2+a),1,zeros(1,8);
    zeros(1,5),1,-(2+a),1,zeros(1,7);
    zeros(1,6),1,-(2+a),1,zeros(1,6);
    zeros(1,7),1,-(2+a),1,zeros(1,5);
    zeros(1,8),1,-(2+a),1,zeros(1,4);
    zeros(1,9),1,-(2+a),1,zeros(1,3);
    zeros(1,10),1,-(2+a),1,zeros(1,2);
    zeros(1,11),1,-(2+a),1,zeros(1,1);
    zeros(1,12),1,-(2+a),1;
]

b = A*X
disp('a =')
disp(a)

打印结果:

X =
     2
     6
     8
    16
    20
    22
    26
    28
    30
    34
    42
    46
    48
    56
    58

P =
     2
     4
     2
     8
     4
     2
     4
     2
     2
     4
     8
     4
     2
     8
     2


A =

    -5     1     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     1    -5     1     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     1    -5     1     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     1    -5     1     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     1    -5     1     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     1    -5     1     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     1    -5     1     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     1    -5     1     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     1    -5     1     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     1    -5     1     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     1    -5     1     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     1    -5     1     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     1    -5     1     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0     1    -5     1


b =

    -4
   -20
   -18
   -52
   -62
   -64
   -80
   -84
   -88
   -98
  -130
  -140
  -138
  -174

a =
     3

引用gpt作答:
以下是使用Python和NumPy库编写的代码来解决给定的线性方程组:

import numpy as np

def solve_linear_equation(P):
    n = len(P)
    R = np.cumsum(P)
    a = [(P[i-1] - P[i])/P[i] for i in range(1, n+1)]
    
    A = np.zeros((n-1, n))
    b = np.zeros(n-1)
    
    for i in range(n-1):
        A[i, :i+1] = P[:i+1]
        b[i] = -a[i] * R[i]
    
    X = np.linalg.solve(A, b)
    
    return np.concatenate(([R[0]], X, [R[-1]]))

# 示例数据
P = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15])

solution = solve_linear_equation(P)
print(solution)

以上代码中,solve_linear_equation函数接受一个包含15个元素的P数组作为参数,并返回解后的X数组。代码将计算A矩阵和b向量,并使用NumPy的linalg.solve函数求解线性方程组。最后,将得到的解包含首尾的R值,返回为solution数组。

matlab写一下?

参考gpt:
结合自己分析给你如下建议:
一种是使用广义逆矩阵的方法,即将非方阵A转化为一个方阵,然后求其逆矩阵,再与b相乘,得到x的解。但是,这种方法要求A的行或列满秩,否则广义逆矩阵不存在。而且,这种方法只能得到一个近似解,而不是精确解。
另一种是使用牛顿迭代法的方法,即将非线性方程组转化为一个优化问题,求其最小二乘误差的极小值点。但是,这种方法要求给出一个合适的初始点,否则可能收敛速度慢或者不收敛。而且,这种方法也只能得到一个近似解,而不是精确解。
还有一种是使用符号计算的方法,即利用一些数学软件或工具来直接求解非线性方程组。但是,这种方法要求你安装并掌握相应的软件或工具的使用方法。而且,这种方法也可能存在求解失败或者无解的情况。

结合GPT给出回答如下请题主参考
如果系数矩阵A是非方阵,那么该线性方程组可能无解或者有无数个解。

当系数矩阵A是非方阵时,我们不可以直接使用传统的求解线性方程组的方法,比如高斯消元法或者LU分解等。但我们可以利用矩阵的特殊性质来进行求解。

首先将系数矩阵A进行分解,使它能够表示为一个可逆方阵B和一个列向量c的乘积,即A=BC。这个分解可以使用QR分解或者SVD分解等方法。

然后将原方程组转化为一个新的方程组,即CBx=d。这个新的方程组与原方程组等价,因此它有相同的解。

最后,我们可以使用传统方法,比如高斯消元法、LU分解等方法,来求解这个方程组。注意,此时待求的参数a已经被固定下来了。

当系数矩阵A是方阵但含有待求参数a时,我们可以将方程组表示为一个矩阵方程Ax=b的形式。然后我们可以通过使用逆矩阵或者伪逆矩阵等方法求解x。

需要注意的是,在使用计算机或者其他方法求解线性方程组时,数值误差是无法避免的。因此,在实际计算时,需要注意数值稳定性和精度问题。

高级,支持一下

在非方阵中求解一个线性方程组(Solving a system of linear equations in a non-square matrix)
可以参考下

解线性方程组的过程需要满足Cramer法则的条件,由于A不是方阵,因此无法直接应用Cramer法则,但可以通过将A扩展为方阵来解决这个问题。

用matlab算