Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

fix1

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
3.39 Mб
Скачать

k NELINEJNYM OPERACIQM OTNOSQTSQ:

1.pROIZWEDENIE MATRIC.

2.wOZWEDENIE MATRICY W CELU@ POLOVITELXNU@ STEPENX.

zAME^ANIE. oTMETIM, ^TO W REZULXTATE WSEH PERE^ISLENNYH DEJ- STWIJ NAD MATRICAMI WSEGDA POLU^AETSQ MATRICA.

nEOPREDELENY TAKIE DEJSTWIQ NAD MATRICAMI, KAK DELENIE MAT- RIC I WOZWEDENIE W DROBNU@ ILI OTRICATELXNU@ STEPENX.

1.2.2. dEJSTWIQ NAD MATRICAMI.

1) sLOVENIE (WY^ITANIE) MATRIC.

p R A W I L O: DLQ TOGO, ^TOBY SLOVITX (WY^ESTX) DWE MATRICY, NUVNO SLOVITX (WY^ESTX) IH SOOTWETSTWU@]IE \LEMENTY (T.E. \LEMENTY, STOQ]IE NA ODINAKOWYH MESTAH W OBEIH MATRICAH).

o^EWIDNO, ^TO SKLADYWATX I WY^ITATX MOVNO TOLXKO MATRICY ODNOGO RAZMERA.

1: A + B = 0

24

;70

;

35 1

+ 0

121

;54

08 1 =

@

 

 

A

@

 

;

 

A

B ; A = 0

121

;54

08 1

; 0

24

;70

;

35 1 =

@

 

;

 

A

@

 

 

A

2) uMNOVENIE MATRICY NA ^ISLO.

 

 

0

5

;11

13

1 :

@ 14

;5

;3

A

0

;3

3

3

1 :

@

10

;5

3

A

 

p R A W I L O: dLQ TOGO, ^TOBY UMNOVITX (RAZDELITX) MATRICU NA OTLI^NOE OT NULQ ^ISLO, NUVNO UMNOVITX (RAZDELITX) NA \TO ^ISLO WSE \LEMENTY \TOJ MATRICY.

aNALOGI^NO MOVNO OPREDELITX OBRATNOE DEJSTWIE - WYNESENIE OB- ]EGO MNOVITELQ IZ WSEH \LEMENTOW MATRICY ZA ZNAK MATRICY.

 

2:

 

5

0

4

;1

1

=

0

;20

5

1

:

 

;

B

5

 

2

C

B

25

10

C

 

 

3

;

7

 

;15

;35

 

 

 

 

 

@

 

 

A

 

@

;

 

A

 

12

3) lINEJNAQ KOMBINACIQ MATRIC.

mATRICA

C NAZYWAETSQ LINEJNOJ KOMBINACIEJ MATRIC A I

B ESLI WYPOLNQETSQ RAWENSTWO: C = A + B

GDE I

-KO\FFICIENTY LINEJNOJ KOMBINACII.

|TA OPERACIQ, O^EWIDNO, QWLQETSQ OBOB]ENIEM PREDYDU]IH. mOV- NO SOSTAWLQTX LINEJNU@ KOMBINACI@ L@BOGO ^ISLA MATRIC ODNOGO RAZMERA.

 

0

1

 

0

1

 

0

;4

 

5

1

 

0

21

;20

1

 

3: C = 5

 

2

 

5

 

; 4

 

8

 

3

 

 

 

42

13

 

 

B

;6

;7

C

B

;1

;6

C

=

B

;34

;11

C

:

 

1

;

2

 

0

;

11

 

5

34

 

 

@

 

 

A

 

@

 

 

A

 

@

 

 

A

 

4) pROIZWEDENIE MATRIC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pUSTX DANY MATRICY

A RAZMERA (m n) I B RAZMERA

(n p) I

TREBUETSQ NAJTI IH PROIZWEDENIE MATRICU

C = A B.

 

 

 

uMNOVENIE MATRIC WOZMOVNO, ESLI ^ISLO STOLBCOW n MATRICY A

RAWNO ^ISLU STROK n MATRICY B. iLI: ^ISLO \LEMENTOW W STROKE MATRICY A DOLVNO RAWNQTXSQ ^ISLU \LEMENTOW W STOLBCE MATRICY B. pOLU^ENNAQ W REZULXTATE UMNOVENIQ MATRICA C BUDET IMETX RAZ- MER (m p), T.E. W MATRICE C STOLXKO STROK, SKOLXKO IH W PERWOJ MATRICE A I STOLXKO STOLBCOW, SKOLXKO IH WO WTOROJ MATRICE B.

fORMALXNO \TO MOVNO ZAPISATX TAK:

(m n) (n p) = (m p):

wNUTRENNIE ^ISLA DOLVNY BYTX ODINAKOWYMI , \TO UKAZYWAET NA WOZMOVNOSTX UMNOVENIQ, A WNE[NIE ^ISLA DA@T RAZMER MATRICY C. nE SLEDUET ZABYWATX, ^TO W OB]EM SLU^AE AB 6=BA , T.E. NELXZQ PERESTAWLQTX SOMNOVITELI W PROIZWEDENII.

p R A W I L O U M N O V E N I Q: |LEMENT cij , STOQ]IJ W STRO- KE S NOMEROM i I STOLBCE S NOMEROM j W MATRICE C RAWEN SUMME PROIZWEDENIJ \LEMENTOW STROKI S NOMEROM i PERWOJ MATRICY A NA SOOTWETSTWU@]IE \LEMENTY STOLBCA S NOMEROM j WTOROJ MATRI- CY B.

13

 

 

0

1

1

2

1

0

5

 

9

1

 

 

(3

3)(3

2) = (3 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wYPOLNQTX UMNOVENIE

 

 

 

 

 

4:

B

2

1

1

C

B

0

 

3

C

=

MOVNO: w REZULXTATE

 

=

 

 

 

3

2

;4

1

;

1

 

 

POLU^IM MATRICU

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

;

 

A

@

 

 

A

 

 

RAZMERA

(3 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1 5 + 1

0 + 2

1

 

 

 

9 + 1 3 + 2

 

(;1)

1

 

7 10

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0

 

=

B

2 5 + 1 0 + ( 1) 1 2 9 + 1 3 + ( 1)

( 1)

C

=

B

9 22

C

:

 

3

5 + 2

0 + (;4)

1 3

 

9 + 2

3 + (;4)

 

(;1)

 

11 37

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

; ;

 

A @

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

1 =

(1

3)(3

 

1) = (1

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

5:

1

2

3

 

1

POLU^IM MATRICU SOSTOQ]U@

=

 

 

 

 

 

 

B

3

C

 

IZ ODNOGO \LEMENTA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

= (1 2 + 2 1 + 3 3) = (13):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6:

0 2

1

1

2

3 =

 

j (3 1)(1 3) = (3 3) j =

 

 

 

 

B 31

C

 

 

 

 

 

 

 

@

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2 1 2

2 2

3

1

 

 

0

2 4 6

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

=

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

3 1 3

2 3

3

C

 

 

B

3 6 9

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

A

 

 

@

 

A

 

5) wOZWEDENIE MATRICY W CELU@ POLOVITELXNU@ STEPENX.

 

wOZWEDENIE W STEPENX ESTX MNOGOKRATNOE UMNOVENIE, PO\TOMU PRI WOZWEDENII MATRICY W STEPENX MY UMNOVAEM EE SAMU NA SEBQ NUVNOE ^ISLO RAZ. nAPRIMER:

 

 

A2 = A

A:

 

 

A3 = A

 

A

 

A

= A2

 

A

= A

 

A2:

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7: 0

;

31

;26 1

 

= 0

;

31

;62 1 0

;

31 ;62

1 0

;

31

;26 1 =

 

 

@

 

A @

0

A @

1 0

A @

1

A

 

;98

1 :

 

 

 

 

 

 

 

=

7 ;14

1 ;2

= 0

 

49

 

 

 

 

 

 

 

 

@

;21

42

A @ ;3

 

6

A

@ ;147

294

A

1.2.3.

oBRATNAQ MATRICA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o P R E D E L E N I E. kWADRATNAQ MATRICA A NAZYWAETSQ NEWY- ROVDENNOJ, ESLI EE OPREDELITELX OTLI^EN OT NULQ.

14

o P R E D E L E N I E. mATRICA A;1 NAZYWAETSQ OBRATNOJ DLQ NE- WYROVDENNOJ MATRICY A, ESLI PROIZWEDENIE MATRIC A I A;1 RAWNO EDINI^NOJ MATRICE

A A;1 = A;1 A = E:

iTAK, OBRATNAQ MATRICA SU]ESTWUET, ESLI ISHODNAQ MATRICA KWAD- RATNAQ I IMEET OTLI^NYJ OT NULQ OPREDELITELX.

sHEMA NAHOVDENIQ OBRATNOJ MATRICY.

1.wY^ISLQEM OPREDELITELX MATRICY A. eSLI det A 6= 0,DELAEM WYWOD, ^TO OBRATNAQ MATRICA SU]ESTWUET.

2.sOSTAWLQEM SO@ZNU@ MATRICU A , \LEMENTAMI KOTOROJ QWLQ@T- SQ ALGEBRAI^ESKIE DOPOLNENIQ \LEMENTOW ISHODNOJ MATRICY.

3.pOLU^ENNU@ MATRICU TRANSPONIRUEM, POLU^AEM MATRICU A T :

4.wSE \LEMENTY MATRICY A T DELIM NA WELI^INU OPREDELITELQ

MATRICY A A

;1

=

A T

:

 

det A

 

 

 

 

nAHOVDENIE MATRICY, OBRATNOJ DANNOJ, NAZYWAETSQ OBRA]ENIEM MATRICY.

z A M E ^ A N I E. oTMETIM RQD INTERESNYH SWOJSTW.

1. oPREDELITELX PROIZWEDENIQ DWUH WZAIMNO OBRATNYH MATRIC RAWEN EDINICE@ OPREDELITELX OBRATNOJ MATRICY ESTX WELI^INA OB- RATNAQ OPREDELITEL@ ISHODNOJ MATRICY.

 

;1

 

;1

 

 

;1

1

 

det (A A

 

) = det A det A

 

= det E = 1

=) det A

 

=

 

:

 

 

 

det A

2. oBRA]ENIE TRANSPONIROWANNOJ MATRICY RAWNOSILXNO TRANS- PONIROWANI@ OBRATNOJ MATRICY, T.E.

(AT );1 = (A;1)T :

3. mATRICA, OBRATNAQ PROIZWEDENI@ MATRIC, RAWNA PROIZWEDENI@ OBRATNYH MATRIC, WZQTYH W PROTIWOPOLOVNOM PORQDKE

(A B);1 = B;1 A;1:

15

1.

 

nAJTI MATRICU, OBRATNU@ DANNOJ

 

A = 0 41

 

32 1 :

 

 

rE[ENIE. dEJSTWUEM PO SHEME:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

;

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

det A =

 

1

 

 

2

 

=

;

3

;

8 =

;

11

6

= 0

 

 

A;1

;

SU]ESTWUET:

 

 

 

 

 

 

 

 

4

;3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

sOSTAWLQEM SO@ZNU@ MATRICU: NA MESTO KAVDOGO \LEMENTA MAT-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RICY A STAWITSQ EGO ALGEBRAI^ESKOE DOPOLNENIE:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A11 = (;1)2

3j ; 3j = ;3

 

 

 

 

A12 = (;1)43

j4j = ;4

 

 

 

 

 

 

A21 = (;1) j2j =

;2

 

 

 

 

A22 = (;1) j1j = 1:

 

sO@ZNAQ MATRICA

 

A = 0

;3

;4

1 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

;2

 

 

1 A

 

 

 

 

 

A T =

0

;3

;2 1 :

3)

pOLU^ENNU@ MATRICU TRANSPONIRUEM

 

 

4)

nAHODIM OBRATNU@ MATRICU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

;4

 

1 A

 

 

 

 

 

 

 

 

0

;3

 

;2

 

1

 

 

 

3=11

 

 

2=11

 

 

 

 

 

1

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

4

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 1 = @

;

 

 

 

 

A = 0

4=11

;

1=11

1 =

 

0 4

;

1

1 :

 

 

 

 

 

11

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

;

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

@

 

 

A

pROWERKA:

 

 

pROIZWEDENIE A

A 1

 

= E:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3 2

 

 

 

1

 

 

 

3 + 8 2 2

 

 

 

 

 

 

 

0

4

;

3

1

 

 

0

4

;

1

1 =

 

0 12

;

12 8

;+ 3

1 =

 

 

 

 

11

 

11

 

 

 

 

@

 

 

 

A

 

 

 

 

@

 

 

A

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

=

 

 

1

0

11 0

1 = 0

 

1 0 1

= E:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 @

 

0

11 A

 

@ 0

 

 

1 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

5

 

 

3

 

1

1

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

 

nAJTI MATRICU, OBRATNU@ DANNOJ A= B

 

 

51

 

;23 ;12 C

 

rE[ENIE.

1)

 

det A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

;

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

5

 

 

3

 

1

 

 

 

 

2

S1 + S2

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

3

 

1

 

 

 

 

 

 

= 1 3 2 =

 

 

 

= 11 3 0 =

 

 

 

 

 

 

;5

;2

;1

 

 

;1 S1 + S3

 

 

 

;10 ;1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

11

 

3

 

 

= 19 6=:0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1 (;1)

 

;10

 

;1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

sOSTAWLQEM SO@ZNU@ MATRICU. nAHODIM ALGEBRAI^ESKIE DOPOL-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NENIQ \LEMENTOW MATRICY A. aLGEBRAI^ESKIMI DOPOLNENIQMI BUDUT

16

QWLQTXSQ MINORY \LEMENTOW, WZQTYE SO SWOIM ZNAKOM, ESLI SUMMA NO- MEROW STROKI I STOLBCA, W KOTORYH STOIT DANNYJ \LEMENT, ^ETNAQ, I S PROTIWOPOLOVNYM ZNAKOM, ESLI \TA SUMMA NE^ETNAQ.

 

A11

=

 

;32 ;21

 

= 1 A12

= ;

 

;51 ;12

 

 

= 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ;13 A21 = ;

 

 

 

= ;1

 

 

 

 

 

 

 

A13 =

 

;

5

;2

 

 

5

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A22

=

 

;5 1

 

= 10 A23 = ;

 

 

;5 2

 

= ;25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A31

=

 

;3 ;2

 

 

= ;3 A32 = ;

 

1

;2

 

 

= 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A33

=

 

1

 

;3

= ;18:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iTAK, SO@ZNAQ MATRICA

 

 

 

 

 

 

0

1

9

 

;13

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

=

B

;31

1110 ;1825

C :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

;

 

 

;

 

 

A

 

 

 

 

 

;1

;3

 

 

 

3)

tRANSPONIRUEM SO@ZNU@ MATRICU

 

T =

0

 

 

1

 

1 :

 

A

 

 

 

9

 

;

10

;

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@ ;

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

13

 

 

25

 

18

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;1

 

 

 

 

1 0

 

 

 

 

1

 

;1

 

;3

1

 

4)

zAPISYWAEM OBRATNU@ MATRICU

A

 

=

 

 

 

 

 

 

 

9

 

10

 

 

11

 

:

 

19 B

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

13

 

25

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

; ;1;

 

 

A

 

nETRUDNO PROWERITX, ^TO DLQ MATRIC SPRAWEDLIWO

 

:

 

A A

 

= E:

 

1.2.4. rANG MATRICY

pRI RASSMOTRENII SWOJSTW OPREDELITELQ MY OTME^ALI, ^TO W RQ- DE SLU^AEW MOVNO, NE WY^ISLQQ OPREDELITELX, SKAZATX, ^TO ON RAWEN NUL@. w \TIH SLU^AQH UTWERVDAETSQ, ^TO STROKI (STOLBCY) MATRICY OPREDELITELQ LINEJNO ZAWISIMY. ~ASTO LINEJNU@ ZAWISIMOSTX RQDOW MATRICY OPREDELITELQ WIDNO SRAZU: NALI^IE DWUH ODINAKOWYH PA- RALLELXNYH RQDOW DWUH PROPORCIONALXNYH RQDOW RQDOW, \LEMENTY KOTORYH QWLQ@TSQ SUMMOJ ILI RAZNOSTX@ SOOTWETSTWU@]IH \LEMEN- TOW DRUGIH RQDOW. |TO PROSTEJ[IE PRIMERY LINEJNOJ ZAWISIMOSTI.

17

o P R E D E L E N I E

w OB]EM SLU^AE LINEJNO ZAWISIMYMI NAZYWA@TSQ TAKIE RQDY, IZ KOTORYH ODIN MOVET BYTX PREDSTAWLEN W WIDE LINEJNOJ KOMBINACII OSTALXNYH.

eSLI NI ODIN IZ RQDOW MATRICY NELXZQ PREDSTAWITX KAK LINEJNU@ KOMBINACI@ OSTALXNYH, RQDY MATRICY QWLQ@TSQ LINEJNO NEZAWISI- MYMI.

w DALXNEJ[EM PRI RE[ENII SISTEM LINEJNYH URAWNENIJ NAM PO- TREBUETSQ RE[ATX WOPROS O NALI^II LINEJNO ZAWISIMYH STROK W MAT- RICE I O KOLI^ESTWE LINEJNO NEZAWISIMYH STROK. tAKIM OBRAZOM MY PODHODIM K PONQTI@ RANGA MATRICY.

o P R E D E L E N I E 1. mAKSIMALXNOE ^ISLO LINEJNO NEZAWISIMYH STROK MATRICY NAZYWAETSQ RANGOM MATRICY I OBOZNA^AETSQ

Rang A = R:

eSLI RANG MATRICY RAWEN ^ISLU R, \TO ZNA^IT, ^TO W MATRICE NAJDETSQ HOTQ BY ODIN MINOR PORQDKA R, NE RAWNYJ NUL@, A WSE MI- NORY BOLEE WYSOKOGO PORQDKA RAWNY NUL@. l@BOJ, NE RAWNYJ NUL@ MINOR PORQDKA, RAWNOGO RANGU, NAZYWAETSQ BAZISNYM.

2. rANGOM MATRICY NAZYWAETSQ NAIWYS[IJ PORQDOK OTLI^NOGO OT NULQ MINORA MATRICY.

dLQ NAHOVDENIQ RANGA MATRICU PRIWODQT K TREUGOLXNOMU WIDU, PRI \TOM ISPOLXZU@TSQ TE VE PRIEMY, ^TO I PRI WY^ISLENII OPREDE- LITELEJ WYSOKOGO PORQDKA. wYQWLQEMYE PRI \TOM LINEJNO ZAWISIMYE STROKI WY^ERKIWA@TSQ, A PO KOLI^ESTWU OSTAW[IHSQ LINEJNO NEZA- WISIMYH SUDQT O RANGE.

nAJTI RANG MATRICY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

1

1

1

1

1

 

 

S2 ; 3S1

 

 

 

0

1

1

1

1

1

1

 

3

2

1

;

1

;

3

 

 

 

 

0

;

1

;

2

;

2

;

6

 

 

0

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

B

2

6

C

 

S4 ; 5S1

 

B

1

2

2

6

C

5 4

3 3

 

1

 

1

 

 

 

0

 

1

 

2

 

2

 

6

 

@

 

 

 

 

 

;

 

A

 

1

1

 

1

@

1

;

 

;

 

;

 

;

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

;

1

;

2

 

;

2

 

;

6

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

@

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-AQ, 3-Q I 4-Q STROKI QWLQ@TSQ LINEJNO ZAWISIMYMI I L@BYE DWE IZ NIH MOVNO WY^ERKNUTX. oSTANUTSQ DWE LINEJNO NEZAWISIMYH STROKI, ^TO PODTWERVDAETSQ NALI^IEM MINORA 2-GO PORQDKA, NE RAWNOGO NUL@:

M2 =

 

1

1

 

6=:0

 

0

;1

 

wSE MINORY 3-GO I 4-GO PORQDKA RAWNY NUL@. wYWOD: Rang A = 2.

1.3. sISTEMY LINEJNYH URAWNENIJ

sISTEMOJ m LINEJNYH URAWNENIJ S n NEIZWESTNYMI NAZYWAETSQ SISTEMA WIDA

 

 

8

a11x1 +a12x2 +

+a1nxn = b1

 

 

 

 

>

a21x1 +a22x2 +

+a2nxn = b2

:

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

> am1x1

am2x2

+ +amnxn

= bm

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

AX = B, GDE mATRICA

w MATRI^NOJ FORME SISTEMU MOVNO ZAPISATX

KO\FFICIENTOW PRI NEIZWESTNYH (OSNOWNAQ MATRICA SISTEMY) A, MATRICA{

STOLBEC NEIZWESTNYH X I MATRICA{STOLBEC SWOBODNYH ^LENOW B

A = 0

a11

a12

 

 

a1n

 

 

x1

1 :

 

b1

1 :

a21

a22

 

 

a2n

1

: X =

0 x2

B =

0 b2

@

 

 

 

 

 

A

 

:::

A

 

:::

A

 

 

 

 

 

 

 

@

 

@

B am1 am2

 

amn C

 

B xn C

 

B bm C

 

0

a11

a12

 

a1n b1

1

 

A=

 

a21

a22

 

a2n

b2

 

: NAZYWAETSQ RAS[IRENNOJ MATRICEJ

 

@

 

 

 

 

A

 

 

 

.

am2

amn bm

 

 

B am1

C

 

SISTEMY

 

 

 

 

 

 

 

rE[ENIEM SISTEMY LINEJNYH URAWNENIJ NAZYWAETSQ SOWOKUP- NOSTX ^ISEL c1 c2 : : : cn, KOTORAQ PRI PODSTANOWKE W KAVDOE URAW- NENIE SISTEMY WMESTO NEIZWESTNYH x1 x2 : : : xn OBRA]AET \TI URAWNENIQ W WERNYE ^ISLOWYE RAWENSTWA.

19

sOWMESTNOJ NAZYWAETSQ SISTEMA, IME@]AQ HOTQ BY ODNO RE[E- NIE.

nESOWMESTNOJ NAZYWAETSQ SISTEMA, NE IME@]AQ RE[ENIJ. oPREDELENNOJ NAZYWAETSQ SOWMESTNAQ SISTEMA, IME@]AQ EDINST-

WENNOE RE[ENIE.

nEOPREDELENNOJ NAZYWAKTSQ SOWMESTNAQ SISTEMA, IME@]AQ BESKO- NE^NOE MNOVESTWO RE[ENIE.

tAKIM OBRAZOM, PRI ANALIZE I RE[ENII SISTEM LINEJNYH URAWNE- NIJ STAWQTSQ I RE[A@TSQ SLEDU@]IE WOPROSY:

1.qWLQETSQ LI SISTEMA SOWMESTNOJ ?

2.eSLI SISTEMA SOWMESTNA, QWLQETSQ LI ONA OPREDELENNOJ ILI NEOPREDELENNOJ ?

3.w SLU^AE OPREDELENNOJ SISTEMY NEOBHODIMO NAJTI EDINSTWEN- NOE RE[ENIE.

4.w SLU^AE NEOPREDELENNOJ SISTEMY SLEDUET ZAPISATX WSE MNO- VESTWO RE[ENIJ SISTEMY.

nA WOPROS O SOWMESTNOSTI SISTEMY OTWE^AET SLEDU@]AQ TEOREMA.

t E O R E M A kRONEKERA - kAPELLI. sISTEMA LINEJNYH URAWNENIJ SOWMESTNA TOGDA I TOLXKO TOGDA, KOGDA RANG OSNOWNOJ MATRICY SISTEMY RAWEN RANGU RAS[IRENNOJ MATRICY

Rang A = Rang A= R:

dLQ TOGO, ^TOBY OTWETITX NA WTOROJ WOPROS, NUVNO SRAWNITX RANG R MAT- RICY A S ^ISLOM NEIZWESTNYH SISTEMY n.

eSLI RANG MATRICY A RAWEN ^ISLU NEIZWESTNYH (R = n), TO SIS- TEMA IMEET EDINSTWENNOE RE[ENIE.

eSLI RANG MATRICY A MENX[E ^ISLA NEIZWESTNYH (R < n), TO SIS-

TEMA IMEET BESKONE^NOE MNOVESTWO RE[ENIJ.

oTMETIM, ^TO OBY^NO PRI RE[ENII KONKRETNYH SISTEM LINEJNYH URAWNENIJ OTDELXNO WOPROS O SOWMESTNOSTI SISTEMY NE RASSMATRIWA- ETSQ, TAK KAK OTWET NA NEGO POLU^AETSQ W PROCESSE RE[ENIQ SISTEMY.

20

rASSMOTRIM METODY RE[ENIQ SISTEM LINEJNYH URAWNENIJ.

1.3.1. mETOD kRAMERA

sISTEMA n LINEJNYH URAWNENIJ S n NEIZWESTNYMI IMEET EDINST- WENNOE RE[ENIE TOGDA I TOLXKO TOGDA, KOGDA OPREDELITELX OSNOWNOJ

MATRICY OTLI^EN OT NULQ. nEIZWESTNYE SISTEMY NAHODQTSQ PO FOR- MULAM kRAMERA xk = k GDE ; GLAWNYJ OPREDELITELX SISTEMY,

T.E. OPREDELITELX OSNOWNOJ MATRICY A, k ; OPREDELITELX NEIZ- WESTNOGO xk, KOTORYJ POLU^AETSQ PRI ZAMENE STOLBCA S NOMEROM k W GLAWNOM OPREDELITELE NA STOLBEC SWOBODNYH ^LENOW (k = 1 2 : : : n): iTAK, METODOM kRAMERA MOVNO RE[ATX KWADRATNYE SISTEMY S OT-

LI^NYM OT NULQ OPREDELITELEM.

 

 

 

 

 

 

 

rE[ITX METODOM kRAMERA SISTEMU

8

2x1

;x2

+x3 = 4

 

>

x1

+x2

;x3 = 2

:

 

 

 

 

 

<

2x1

;x2

+3x3 = 6

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

:

 

 

 

 

rE[ENIE. sISTEMA IMEET ODINAKOWOE ^ISLO URAWNENIJ I NEIZ-

WESTNYH. nAJDEM GLAWNYJ OPREDELITELX.

 

 

 

 

 

 

2

;1

1

 

6=:0

 

 

 

= 1

1

;1

= 6

 

 

 

 

2

;1

3

 

 

 

 

 

 

zAMETIM, ^TO, W \TOM SLU^AE (KAK I W PREDYDU]EM), RANG OSNOWNOJ MATRICY SISTEMY RAWEN ^ISLU NEIZWESTNYH, PO\TOMU SISTEMA IMEET EDINSTWENNOE RE[ENIE.

sOSTAWIM I WY^ISLIM OPREDELITELX DLQ PERWOGO NEIZWESTNOGO x1. dLQ \TOGO W GLAWNOM OPREDELITELE PERWYJ STOLBEC, SOOTWETSTWU@- ]IJ KO\FFICIENTAM PRI x1, ZAMENIM STOLBCOM SWOBODNYH ^LENOW:

 

4

;1

1

 

1 = 2

1

;1

= 12:

 

6

;1

3

 

aNALOGI^NO, ZAMENIW WTOROJ STOLBEC W GLAWNOM OPREDELITELE STOLB- COM SWOBODNYH ^LENOW, ZAPI[EM I WY^ISLIM OPREDELITELX 2, A,

21

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]