- •Линейная алгебра
- •§1. Определители 2-го и 3-го порядков, их вычисление и свойства
- •Свойства определителей
- •Вычисление определителя методом Гаусса
- •§2.Матрицы Виды матриц
- •Действиянад матрицами.
- •Cвойства сложения
- •Умножение матиц
- •Алгоритм нахождения обратной матрицы
- •§3. Матричная запись и матричное решение систем линейных уравнений.
- •§4. Системы линейных уравнений.
- •Формулы Крамера.
- •Обратная матрица
- •§5. Ранг матрицы и способы его вычисления.
- •Элементарные преобразования матриц.
- •§6. Системы линейных уравнений общего вида.
- •Правило решения произвольной системы линейных уравнений:
- •Однородная система.
- •Метод Гаусса.
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •Решение типового варианта
Однородная система.
Теорема 1.Однородная система всегда совместна.
Теорема 2.Для того, чтобы однородная система имела не нулевое решение необходимо и достаточно, чтобы ее определитель равнялся нулю
Следствие:Для того, чтобы однородная
система имела не нулевое решение
необходимо и достаточно , чтобы
.
Пример 21:Исследовать однородную
систему:
Решение:




~
~
~
Система имеет
множество решений, базисные неизвестные
и
- свободная переменная равнас.
или
Метод Гаусса.
Пусть дана система №9. Идея метода
состоит в следующем: пусть коэффициент
при
в первом уравнении системы №1
.
Исключим неизвестное
из всех уравнений системы, кроме первого.
Для этого прежде всего разделим обе
части уравнения сист-мы№1 на коэффициент
.
Получим новую систему, равносильную
данной.
Умножим первое уравнение на
и вычтем его из второго уравнения
системы; затем умножим первое уравнение
на
и вычтем его из третьего уравнения и
т. д. В результате этого шага приходим
к системе вида №2:
,
где
---(10)
Исключим
из всех уравнений системы №2, кроме
первого и второго. Для этого разделим
обе части второго уравнения системы
№2 на
;
затем умножим второе уравнение
последовательно на
и вычтем поочередно из соответствующих
уравнений, кроме 1-го и 2-го.
Продолжая этот процесс далее, мы придем либо к системе вида:
--- (11) в случае ее совместности, либо к
системе вида:
---(12)
5) система вида (11) называется ступенчатой,
система вида (12) – треугольной. В случае
системы (12) из последнего уравнения
определяется
,
подставляется в предыдущее уравнение
системы (12), определяем
неизвестное и т. д. из 1-го уравнения
найдем
неизвестное.
В случае системы (11) имеем систему
совместную, но не определенную, которая
имеет
множество решений. Выделяем базисный
минор и базисные неизвестные, остальные
неизвестные назовем свободные и приведем
систему (11) к виду (12).
Все выше указанные описания на практике производят над матрицами, составленными из коэффициентов перед неизвестными и столбца свободных коэффициентов.
Пример 22:1) Исследовать систему, и
в случае ее совместности найти решение
Решение:
~
~
~
![]()
![]()
- свободные переменные
последней матрице соответствует система

равносильная исходной

Вариант 1
А1. Вычислить определитель:
а)
б)
.
А2. Решить уравнение:
.
А3. Вычислить определитель, пользуясь правилом треугольника:
.
А4. Найти алгеброические дополнения
элементов
и
определителя (см. задачу А3).
А5. Вычислить определитель, используя
подходящее разложение по строке или
столбцу:
.
А6. Решить систему уравнений с помощью правила Крамера.
-
а)

б)

А7. Найти матрицу
,
полученную путем преобразований матриц
и
:
.
;![]()
А8. Вычислить:
.
А9. При каких значениях
матрица не имеет обратную?
А10. Решить матричное уравнение:
![]()
А11. При каких значениях
матрица
имеет ранг, равный 1?
![]()
В1. Вычислить определитель, предварительно обратив в нуль все, кроме одного, элемента какой-либо строки (столбца):
.
В2. Вычислить определитель приведением их методом Гаусса к треугольному виду.
-
а)

б)

В3. Умножить матрицы:

В4. При каких значениях
матрицы перестановочны?
![]()
В5. Найти обратную матрицу:

В6. Найти ранг матрицы методом Гаусса:

В7. Решить методом Гаусса систему уравнений:
.
С1. Умножить матрицы:
.
С2. Решить матричным методом систему уравнений из задачи А6 (б).
С3. Решить методом Гаусса системы уравнений:
-
а)
,б)

в)
.
