
Домашние задания: Другие предметы
Помогите математика, линейное уравнение
Второе задание пожалуйста, хоть 1 вариант решения


Решение:
1. Согласно теореме Кронекера-Капелли для совместности произвольной СЛАУ необходимо и достаточно, чтобы ранг её матрицы был равен рангу расширенной матрицы.
Матрица СЛАУ A и расширенная матрица СЛАУ (A|b) имеют вид:
A =скобка
2−1−7
5−1−16
3−1−10
скобка (A|b) =скобка
2−1−72
5−1−165
3−1−103
скобка
Матрица СЛАУ есть матрица размерностью m×n, составленная из коэффициентов ai,i перед неизвестными xi. Если к матрице СЛАУ добавить ещё один столбец свободных коэффициентов bj, то получится расширенная матрица СЛАУ. Таким образом, размерность расширенной матрицы СЛАУ m × (n + 1).
2. Найдем ранг матрицы СЛАУ Rg(A) и ранг расширенной матрицы СЛАУ Rg(A|b):
Rg(A) = 2Rg(A|b) = 2
Поскольку ранг матрицы СЛАУ равен рангу расширенной матрицы (Rg(A) = Rg(A|b)), исходная СЛАУ совместна. Однако, т. к. Rg(A) = Rg(A|b) < количества переменных, исходная СЛАУ имеет бесконечное множество решений. Найдем его:
3. Определим в исходной СЛАУ базисный минор и базисные неизвестные:
BM =скобка
2−1
5−1
скобка
Базисный минор находится в 1, 2 строках и в 1, 2 столбцах матрицы СЛАУ (A). Таким образом, базисными переменными являются x1, x2, небазисными − x3.
4. Заменим исходную СЛАУ эквивалентной, оставив все базисные переменные в левой части и перенеся все небазисные в правую:
скобка
2 ∙ x1− 1 ∙ x2 = 2 + 7 ∙ x3
5 ∙ x1− 1 ∙ x2 = 5 + 16 ∙ x3
Полученную СЛАУ можно решить любым из стандартных способов, например при помощи обратной матрицы:
5. Найдем обратную матрицу для базисного минора:
BM −1 =скобка
−0,3333330,333333
−1,6666670,666667
скобка
Из уравнения x = BM −1∙ b, найдем вектор x:
x =скобка
−0,3333330,333333
−1,6666670,666667
скобка∙ скобка
2 + 7 ∙ x3
5 + 16 ∙ x3
скобка= скобка
1 + 3 ∙ x3
−4,44089209850063E-16 − 1 ∙ x3
скобка
Ответ:
Исходная СЛАУ имеет бесконечное множество решений:
x1 ≈ 1 + 3 ∙ x3
x2 ≈ −4.44089209850063E-16 − 1 ∙ x3
x3 є R
1. Согласно теореме Кронекера-Капелли для совместности произвольной СЛАУ необходимо и достаточно, чтобы ранг её матрицы был равен рангу расширенной матрицы.
Матрица СЛАУ A и расширенная матрица СЛАУ (A|b) имеют вид:
A =скобка
2−1−7
5−1−16
3−1−10
скобка (A|b) =скобка
2−1−72
5−1−165
3−1−103
скобка
Матрица СЛАУ есть матрица размерностью m×n, составленная из коэффициентов ai,i перед неизвестными xi. Если к матрице СЛАУ добавить ещё один столбец свободных коэффициентов bj, то получится расширенная матрица СЛАУ. Таким образом, размерность расширенной матрицы СЛАУ m × (n + 1).
2. Найдем ранг матрицы СЛАУ Rg(A) и ранг расширенной матрицы СЛАУ Rg(A|b):
Rg(A) = 2Rg(A|b) = 2
Поскольку ранг матрицы СЛАУ равен рангу расширенной матрицы (Rg(A) = Rg(A|b)), исходная СЛАУ совместна. Однако, т. к. Rg(A) = Rg(A|b) < количества переменных, исходная СЛАУ имеет бесконечное множество решений. Найдем его:
3. Определим в исходной СЛАУ базисный минор и базисные неизвестные:
BM =скобка
2−1
5−1
скобка
Базисный минор находится в 1, 2 строках и в 1, 2 столбцах матрицы СЛАУ (A). Таким образом, базисными переменными являются x1, x2, небазисными − x3.
4. Заменим исходную СЛАУ эквивалентной, оставив все базисные переменные в левой части и перенеся все небазисные в правую:
скобка
2 ∙ x1− 1 ∙ x2 = 2 + 7 ∙ x3
5 ∙ x1− 1 ∙ x2 = 5 + 16 ∙ x3
Полученную СЛАУ можно решить любым из стандартных способов, например при помощи обратной матрицы:
5. Найдем обратную матрицу для базисного минора:
BM −1 =скобка
−0,3333330,333333
−1,6666670,666667
скобка
Из уравнения x = BM −1∙ b, найдем вектор x:
x =скобка
−0,3333330,333333
−1,6666670,666667
скобка∙ скобка
2 + 7 ∙ x3
5 + 16 ∙ x3
скобка= скобка
1 + 3 ∙ x3
−4,44089209850063E-16 − 1 ∙ x3
скобка
Ответ:
Исходная СЛАУ имеет бесконечное множество решений:
x1 ≈ 1 + 3 ∙ x3
x2 ≈ −4.44089209850063E-16 − 1 ∙ x3
x3 є R
Похожие вопросы
- Помогите решить линейное уравнение с двумя неизвестными что бы понять принцип!
- Линейный уравнения 6 класс
- Какое уравнение называется линейным?приведите примеры линейного уравнения?
- помогите решить систему уравнений??? (линейная алгебра)
- Математика. Тема "Уравнения, содержащие знак обсолюьной величины" помогите плз!!!!
- Помогите Решить систему линейных уравнений: а) по правилу Крамера; б) средствами матричного исчисления.
- Помогите пожалуйста решить задачу по теме"Системы линейных уравнений"
- Решите линейное уравнение 0,3*(1+х)^2=1,2 ???
- Подскажите, пожалуйста, как решить систему линейных уравнений методом Крамера?
- Решите систему двух линейных уравнение с двумя переменными !! СРОЧНО, КТО РЕШИТ, ТОМУ ОГРОМНОЕ СПАСИбо!!!!