Ответы на тестовые задания

Номер теста	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Правильный ответ	3	4	1	5	1, 3, 4	4	1, 3, 4	2	5	2	2

Номер теста	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Правильный ответ	1	5	1, 2, 4, 5	1	3	4	1, 4	5	2

Номер теста	21	22	23	24	25	26	27	28	29
Правильный ответ	3	4	3	5	1	2	3, 4	4	3

1.5. Системы линейных уравнений и неравенств

Системой m линейных уравнений с n неизвестными x₁, x₂, ¼, x_nназывается система вида

(1)

где а_ij и b_i – действительные числа (i = 1, 2, …, m; j = 1, 2, …, n), которые называются соответственно коэффициентами при неизвестных и свободными членами уравнений системы (1).

Матрица А=составленная из коэффициентов при неизвестных системы (1), называетсяматрицей системы(1).

Матрица-столбец В=составленная из свободных членов уравнений системы (1), называетсястолбцом свободных членов системы(1).

Матрица системы (1), дополненная столбцом свободных членов системы (1), называется расширенной матрицей системы(1):

А_В=

Пример 1.Для системы линейных уравнений

матрица системы – А=расширенная матрица системы –А_В=

Тест 1.Для системы линейных уравненийматрица системы имеет вид:

1) А=

2) А=

3) А=

4) А=

5) А=

Тест 2. Для системы линейных уравнений расширенная матрица системы имеет вид:

1) А_B =

2) А_B=

3) А_B=

4) А_B =

5) А_B=

Решением системы уравнений(1) называется упорядоченная совокупностьnчисел (₁;₂;;_n), при подстановке которых вместох₁,х₂, …,х_nсоответственно (х₁=₁;х₂=₂; …;х_n=_n) каждое уравнение системы (1) обращается в верное равенство.

Пример 2.Определить, является ли упорядоченная совокупность чисел (1; 3) решением системы линейных уравнений

Решение

Подставим в каждое уравнение данной системы вместо х₁первое число из данной упорядоченной совокупности, а вместох₂– второе. Первое и второе уравнения обратятся в верные равенства

1 + 3 = 4,

2 1 – 3 = –1.

А третье уравнение – нет: –1 + 3 1.

Следовательно, упорядоченная совокупность чисел (1; 3) не является решением данной системы линейных уравнений.

Ответ: нет.

Тест 3. Определить, является ли упорядоченная совокупность чисел (1; 2; 3) решением системы линейных уравнений

1) да;

2) нет.

Тест 4.Определить, является ли упорядоченная совокупность чисел (0; –1) решением системы линейных уравнений

1) да;

2) нет.

Система уравнений (1) называется совместной, если она имеет хотя бы одно решение; если система не имеет решений, она называетсянесовместной.

Теорема (правило Крамера). Пусть Δ – определитель матрицы системыnлинейных уравнений сnнеизвестнымих₁, х₂, …, х_n. Если Δ0, то система имеет единственное решение, определяемое по формулам

х₁=;х₂=; …;х_{n =} ,

где – определитель, полученный из определителя Δ заменой в немj-го столбца столбцом свободных членов системы.

Пример 3. Решить систему линейных уравнений по правилу Крамера:

1)

2)

3)

Решение

1. Уравнений в системе – 2, а неизвестных – 3. Так как правило Крамера применимо только для систем, у которых число уравнений и число неизвестных совпадают, то данную систему решить по правилу Крамера нельзя.

Ответ: правило Крамера неприменимо.

2. Уравнений в системе – 2, неизвестных – 2. Матрица данной системы имеет вид А=Составим Δ – определитель матрицы системы: Δ =

Найдем его значение, используя правило вычисления определителей матрицы второго порядка: Δ = == 2 – 2 = 0.

Так как Δ = 0, то решить данную систему по правилу Крамера нельзя.

Ответ: правило Крамера неприменимо.

3. Уравнений в системе – 2, неизвестных – 2. Матрица данной системы имеет вид А=Составим Δ – определитель матрицы системы: Δ =

Найдем его значение, используя правило вычисления определителейматрицы второго порядка: Δ == 1(–1) – 23 = –1 – 6 = –70.

Итак, нам дана система двух линейных уравнений с двумя неизвестными и Δ  0. Значит, к данной системе правило Крамера применимо.

Применим его. Так как по правилу Крамера х₁=х₂=найдем значения Δ₁ и Δ₂. Определитель Δ₁получается из определителя Δ заменой в нем 1-го столбца столбцом свободных членов системы. Столбец– столбец свободных членов системы. Следовательно, Δ₁=== 1 – 8 = –7.

Определитель Δ₂получается из определителя Δ заменой в нем 2-го столбца столбцом свободных членов системы. Следовательно,

Δ₂=== 4 + 3 = 7.

Тогда: х₁==х₂==

Ответ: (1; –1).

Тест 5.При решении системы линейных уравненийпо правилу Крамера определитель Δ имеет вид:

1)

2)

3)

4)

5)

Тест 6.При решении системы линейных уравненийпо правилу Крамера определитель Δ₁имеет вид:

1)

2)

3)

4)

5)

Тест 7.При решении системы линейных уравненийпо правилу Крамера определитель Δ₂имеет вид:

1)

2)

3)

4)

5)

Тест 8.При решении системы двух линейных уравнений с двумя неизвестнымих₁их₂по правилу Крамера получены значения: Δ = 4, Δ₁= 8, Δ₂= 2. Система имеет решение:

1) (8; 2);

2) (; 2);

3) (4; 8; 2);

4) (8; 2; 4);

5) (2; ).

Тест 9. Решить систему линейных уравнений по правилуКрамера:

1) (2; –1);

2) правило Крамера неприменимо;

3) (1; 2);

4) (2; 1);

5) (1; 1).

Тест 10. Решить систему линейных уравнений по правилуКрамера:

1) (2; –1);

2) правило Крамера неприменимо;

3) (1; 2);

4) (2; 1);

5) (1; 1).

Тест 11. Решить систему линейных уравнений по правилу Крамера:

1) (1; 1; 1);

2) (0; 1; 1);

3) (0; 0; 1);

4) (1; 0; 1);

5) правило Крамера неприменимо.

Две системы уравнений называются эквивалентными, илиравносильными, если они имеют одно и то же множество решений. Любые две несовместные системы считаются эквивалентными.

Тест 12.Ступенчатая система, эквивалентная исходной системе линейных уравнений, имеет вид

Решением исходной системы является:

1) (0; 1);

2) (1; 2);

3) (2; 1);

4) (1; 1);

5) (–1; 0).

Тест 13.Ступенчатая система, эквивалентная исходной системе линейных уравнений, имеет вид

Решением исходной системы является:

1) (4; 9);

2) (4; 1);

3) (1; 4);

4) (9; 4);

5) (9; 1).

Линейным неравенством с двумя неизвестнымих,уназывается неравенство вида:ax + by + c0 илиax + by + c0, гдеa, b, c– действительные числа.

Решением линейного неравенства с двумянеизвестнымих,уназывается всякая упорядоченная пара действительных чисел (₁;₂), в результате подстановки которых вместох,усоответственно неравен- ство превращается в верное числовое неравенство.

С геометрической точки зрения пару действительных чисел (₁; ₂),являющуюся решением линейного неравенства с двумя неизвестнымих,у, можно рассматривать как координаты точки плоскостиОху.

Областью решений линейного неравенства с двумя неизвестными х,уназывается множество точек плоскостиОху, координаты которых удовлетворяют этому неравенству.

Теорема. Областью решений линейного неравенства с двумя неизвестнымих,увидаax + by + c0 служит одна из двух полуплоскостей, на которые всю плоскостьОхуделит прямаяax + by + c= 0, включая и эту прямую, а другая полуплоскость вместе с той же прямой является областью решений неравенстваax + by + c 0.

Пример 4.Построить область решений неравенствах + у+ 20.

Решение

х+у+ 20

1. На плоскости Оху построим прямую х + у + 2 = 0 по двум точкам (рисунок 19): если х = 0, то у = –2, имеем точку (0; –2); если х = 2, то у = –4, имеем точку (2; –4).

2. Возьмем произвольную точку, не лежащую на прямой х + у + 2 = 0.

Применяя теорему, имеем:

1) если координаты взятой точки удовлетворяют неравенству х + у + + 2  0, то искомой будет полуплоскость, содержащая взятую точку;

2) если координаты взятой точки не удовлетворяют неравенству х + у + 2  0, то искомой будет полуплоскость, не содержащая взятую точку.

у

0 2 х

–2

–4 х+у+ 2 = 0

Рисунок 19

Возьмем, например, точку (0; 0). Подставим ее координаты в неравенство х + у + 2  0. Получим 0 + 0 +2  0 или 2  0 – верное неравенство. Следовательно, искомой будет полуплоскость, содержащаяточку (0; 0).

Теорема. Область решений системы линейных неравенств с двумя неизвестными есть пересечение (общая часть) полуплоскостей, каждая из которых есть область решения соответствующего неравенства системы.

Тест 14. Решением неравенства является полуплоскость:

1) 2)

3) 4) 5)

Тест 15. Решением неравенства х 0 является полуплоскость:

1) 2) 3)

4) 5)

Тест 16.Решением системы линейных неравенствявляется часть плоскости:

1) 2) 3)

4) 5)