關於未知量是一次的方程組,其一般形式為

   (1)

式中 x 1x 2,…, x n代表未知量, α ij(1≤ im,1≤ jn)稱為方程(1)的系數, b i(1≤ im)稱為常數項。系數和常數項都是任意的復數或某一個域的元素。

  當常數項b1b2,…,bn都等於零時,則方程組(1)稱為齊次線性方程組。

  方程組(1)的系數所構成的mn列矩陣

稱為方程組(1)的系數矩陣。在 A中添加由常數項組成的列而得到一個 mn+1列矩陣

稱為方程組(1)的增廣矩陣。

  如果在方程組(1)中,以一組復數或域F的元素с1,с2,…,сn代替未知量x1x2,…,xn,每一個方程的兩端相等,那麼с1,с2,…,сn稱為方程組(1)的一個解。

  關於線性方程組,有以下主要結果。

  ①線性方程組(1)有解的充分必要條件是,系數矩陣A與增廣矩陣Ā有相同的秩。

  ②在A與Ā有相同的秩r>0的情形下,A有一個r階子式D不等於零,設

於是方程組(1)與僅含有前 r個方程的方程組同解。可將前 r個方程改寫為

    (2)

方程組(2)的一般解公式為    

x1=D1/Dx2=D2/D,…,xr=Dr/D,  (3)

式中 D j( j=1,2,…, r)是把 D的第 j列換成方程組(2)的右端的列所得到的一個 r階行列式,即

因而 x 1x 2,…, x r可由其餘的未知量 x r +1x r +2,…, x n線性表出, x r +1x r +2,…, x n稱為自由未知量。

  當rn時,則任意給自由未知量的一組值,由(3)可求出x1x2,…,xr的值即方程組(1)的一個解,此時方程組(1)的解不隻一個。當r=n時,則方程組(2)不含自由未知量,由(3)給出方程組(1)的惟一解。當m=n=r時,公式(3)稱為克萊姆規則。

  線性方程組是最簡單也是最重要的一類代數方程組。大量的科學技術問題,最終往往歸結為解線性方程組,因此線性方程組的數值解法在計算數學中占有重要地位。