- •§ 1. Матрицы и операции над ними
- •§ 2. Определитель матрицы и обратная матрица
- •§ 3. Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •§ 4. Характеристическое уравнение. Собственные векторы и собственные значения матрицы Аnn. Приведение матрицы Аnn к диагональному виду
- •§5. Образцы решения контрольных работ.
- •2)Решение системы по правилу Крамера
- •3)Решение системы матричнымспособом.
- •Задания к контрольной работе №1
- •§ 1.Матрицы и операции над ними.
2)Решение системы по правилу Крамера
.
Составим матрицу, соответствующую данной системе:
А
=
и столбец свободных членов:
В
=
.
Вычислим главный определитель ∆, отвечающий матрице А. Для этого, используя свойства определителей, преобразуем его с помощью элементарных преобразований. Имеем
∆ =
=( С2
:= С1
+ С2,
С3
:= -2∙С1
+ С3,
С4
:= -2∙С1
+ С4
)=
=
=(раскроем этот определитель по элементам
второго столбца по правилу Лапласа)=а12∙А12
+ а22∙А22
+ а32∙А32
+ а42∙А42
=
= а12∙(-1)1+2М12 + а22∙(-1)2+2М 22 + а32∙(-1)3+2М 32 + а42∙(-1)4+2М 42=
=1∙(-1)2+1
+0+0+0
= (раскроем полученный определитель по
первой строке)=-
= - (3∙(3∙4 -1∙5)+0 + 2∙ (-1∙5- 3∙(-5)) = -(
3∙7+2∙10)=-41.
Чтобы получить определитель ∆1 для вычисления x1, заменим первый столбец в главном определителе ∆ на столбец свободных членов:
∆1
=
=( С2
:= С1
+ С2,
С3
:= -2∙С1
+ С3,
С4
:= -2∙С1
+ С4)=
=
= (раскроем этот определитель по элементам
второго столбца по правилу Лапласа)=а12∙А12
+ а22∙А22
+ а32∙А32
+ а42∙А42
=
= а12∙(-1)1+2М12 + а22∙(-1)2+2М 22 + а32∙(-1)3+2М 32 + а42∙(-1)4+2М 42=
=1∙(-1)2+1
+0+0+0
= (раскроем полученный определитель по
первой строке)=-
= - (1∙(3∙4 -1∙5)+0 +
2∙ (4∙5- 3∙1) = -( 1∙7+2∙17)=-41.
Чтобы получить определитель ∆2 для x2, заменим второй столбец в главном определителе ∆ на столбец свободных членов:
∆2
=
=(С3
:= -4∙С2
+ С3,
С4
:= -С2
+ С4
)=
=
=(вынесем минус за знак определителя
из третей и четвертой строк)=
=(раскроем этот определитель по элементам
второго столбца)=а12∙А12
+ а22∙А22
+ а32∙А32
+ а42∙А42
=
= а12∙(-1)1+2М12 + а22∙(-1)2+2М 22 + а32∙(-1)3+2М 32 + а42∙(-1)4+2М 42=
=0 + 1∙(-1)2+2
+0+0
= (раскроем полученный определитель по
правилу треугольника)=2∙9∙1 + 2∙(-2)∙13 +
(-1)∙1∙1 –(-1)∙9∙2 - 1∙(-2)∙1 - 2∙1∙13 = 18-52-1
+18 +2 -26= =-41
Чтобы найти определитель ∆3 для нахождения x3, заменим первый столбец в главном определителе ∆ на столбец свободных членов:
∆3
=
=( С2
:= С1
+ С2,
С3
:= -2∙С1
+ С3,
С4
:= -2∙С1
+ С4)=
=
= (раскроем этот определитель по элементам
второго столбца)==а12∙А12
+ а22∙А22
+ а32∙А32
+ а42∙А42
= а12∙(-1)1+2М12
+ а22∙(-1)2+2М
22
+ а32∙(-1)3+2М
32 +
а42∙(-1)4+2М
42=1∙(-1)2+1
+0+0+0
= (раскроем полученный определитель по
правилу треугольника)=- (3∙4∙4 +1∙1∙(-5) +
1∙(-1)∙2 - 2∙4∙(-5) - 1∙1∙3 - 1∙(-1)∙4) =-(48 -5 -2
+40 -3+4)=-82
Чтобы получить определитель ∆4 для x4, заменим четвертый столбец в главном определителе ∆ на столбец свободных членов:
∆4
=
=( С2
:= С1
+ С2,
С3
:= -2∙С1
+ С3,
С4
:= -2∙С1
+ С4)=
=
= (раскроем определитель по элементам
второго столбца)=а12∙А12
+ а22∙А22
+ а32∙А32
+ а42∙А42
= а12∙(-1)1+2М12
+ а22∙(-1)2+2М
22
+
а32∙(-1)3+2М
32 +
а42∙(-1)4+2М
42=1∙(-1)2+1
+0+0+0
=(раскроем полученный определитель по
правилу треугольника)=- (3∙3∙1 +0∙4∙(-5) +
1∙(-1)∙5 - 1∙3∙(-5) - 0∙1∙(-1) - 5∙3∙4) =-(9 +0 -5
+15 +0-60)=41.
Таким образом, находим
x1
=
=
=1; x2=
=
=1; x3
=
=
= 2; x4
=
=
= - 1.
Ответ: .
