方程组与不等式组

相依方程组

想象两个人都在描述同一条路,一个说“朝东北以这个速度走”,另一个用不同的措辞说了同样的话。他们的说法看似不同,承载的内容却完全一致。相依方程组就像这样:它的各方程尽管也许打扮得不一样,暗地里却描述着同一条直线,于是那条线上的每个点都满足整个方程组。

由于方程彼此重合,相依方程组有无穷多解,而不是单独一个点。一个方程在另一个之外不提供任何新信息——它只是被缩放、被改写的副本。例如 x + y = 3 与 2x + 2y = 6 是同一条直线;第二个不过是第一个乘以二。

当你用代数方法解一个相依方程组时,变量会消去,你会得到一个恒真的命题,例如 0 = 0。这个恒等式正是相依的标志。这时解不是用一个数对来描述,而是用一种关系来描述——所有满足 x + y = 3 的 (x, y),你可以用参数形式写出来。

对 x + y = 3 与 2x + 2y = 6 消元得 0 = 0,恒真。直线 x + y = 3 上的每个点都成立——如 (0, 3)、(1, 2)、(3, 0)——无穷多解。

改头换面的同一条线——解无穷无尽。

相依方程组仍然是相容的——它有解,只是无穷多个。相依说的是方程在重复信息,而不是缺少解。