LekSe1-2-28o
.pdfВычисления закончены, когда все строки были использованы в качестве разрешающих.
Желательно полученный ответ проверить подставив его в исходную систему.
Чтобы получить решение из последней таблицы надо записать вектор-столбец ai0 в том порядке
в каком расставлены единицы в левой части таблицы.
x1 5; x2 1; x3 4; X 5; 1; 4
x1 x2 5x3 8
2)2x1 3x2 13x3 193x1 5x2 20x3 28
x1 x2 x3 ai0
1 |
1 |
–5 |
8 |
5 |
2 |
3 |
–13 |
19 |
11 |
3 |
5 |
–20 |
28 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
–5 |
8 |
5 |
1 |
0 |
–2 |
5 |
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
–3 |
3 |
1 |
0 |
1 –3 |
3 |
1 |
0 |
1 |
0 |
–3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
–5 |
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
–2 |
–1 |
0 |
0 |
1 |
–2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из последней таблицы ответ
X 1; 3; 2
|
|
|
|
x1 3x2 x4 8 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
3x1 8x2 |
x3 2x4 |
31 |
|
|
|
|
|
|||
3) |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
9x1 25x2 |
2x3 |
x4 |
86 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
117 |
|
|
|
|
|
|
12x1 33x2 3x3 3x4 |
|
|
|
|
|
||||||
|
X1 x2 x3 x4 |
ai0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
–3 |
0 |
1 |
8 |
7 |
1 |
–3 |
0 |
1 |
8 |
7 |
|
3 |
–8 |
–1 –2 |
31 |
23 |
5 |
–14 |
–1 |
0 |
47 |
37 |
|
|
9 –25 |
–2 –1 |
86 |
67 |
10 |
–28 |
–2 |
0 |
94 |
74 |
||
12 –33 –3 |
–3 |
117 |
90 |
15 |
–42 |
–3 |
0 |
141 |
111 |
1 |
–3 |
0 |
1 |
8 |
7 |
1 |
–3 |
0 |
1 |
8 |
7 |
5 |
–14 |
–1 0 |
47 |
37 |
–5 |
14 |
1 |
0 |
–47 |
–37 |
|
10 |
–28 |
–2 0 |
94 |
74 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
15 |
–42 |
–3 |
0 |
141 |
111 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
На II итерации 3-я и 4-я строки вычеркиваются.
Последняя таблица системе уравнений:
|
x1 3x2 x4 8 |
x4 8 x1 3x2 |
|
|
|
откуда |
47 5x1 14x2 |
5x1 14x2 x3 47 |
x3 |
x4 и x3 — базисные, а x1 и x2 — свободные переменные
Последняя система есть общее решение,
где свободным переменным можно придавать любые значения. Общее решение в векторной форме:
Xобщее x1;x2; 47 5x1 14x2;8 x1 3x2 .
Придавая x1 и x2 любые значения, будем получать
частные решения системы.
Базисное решение — это одно из частных решений,
в котором свободным переменным даны значения,
равные нулю.
При x1 x2 0 |
|
базисное 0;0; 47;8 . |
X |
Замечание. Если выбирать другие разрешающие строки и столбцы, то будут получаться другие
базисные решения.
Максимально их может быть столько,
сколькими способами можно расположить два нуля на четырех местах.
В данной задаче их может быть 6.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 2x2 8x3 x4 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
4) 3x1 5x2 |
21x3 |
2x4 |
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2x1 2x2 |
11x3 |
2x4 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
x1 |
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
x4 |
|
|
|
|
|
ai0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
–1 |
|
|
7 |
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
–3 |
|
|
|
–5 |
|
|
|
|
–21 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
–17 |
|
|
|
–44 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
11 |
|
|
|
2 |
|
|
7 |
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
–1 |
|
|
|
7 |
17 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
–1 |
|
|
|
4 |
7 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
–2 |
|
|
|
|
|
–5 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
–7 |
|
|
|
–10 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
|
2 |
|
1 |
|
|
–1 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
3 |
|
–1 |
4 |
7 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
4 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
0 |
|
0 |
|
–3 |
|
|
–3 |
|
|
–5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
–7 |
1 |
|
|
–5 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
4 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x1 3x4 3x2 7x4 1x3 2x4 1
x1 3x4 3
x2 1 7x4x3 1 2x4
|
общее 3x4 3;1 7x4;1 2x4;x4 |
|
базисное 3;1;1;0 |
X |
X |
5. Решить систему методом Гаусса:
x1 |
2x2 |
|
3x3 |
|
4, |
|
|
|
x2 |
|
|
|
19, |
2x1 |
|
|
||||
|
|
4x2 |
|
5x3 |
|
6. |
3x1 |
Решение. Выполняя преобразования по методу Гаусса над расширенной матрицей системы, получим:
1 2 |
3 |
|
4 |
|
|
1 2 |
3 |
|
4 |
|
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
2 |
1 0 |
|
19 |
|
~ |
|
0 |
3 |
6 |
|
27 |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
3 |
4 |
5 |
|
6 |
|
|
|
0 |
2 |
4 |
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На первом шаге в качестве разрешающего выбрали элемент из первой строки и первого столбца
. Затем ко второй и третьей строкам прибавили первую строку, умноженную соответственно на –2 и –3
В результате первый (разрешающий) столбец принял “канонический” вид: разрешающий элемент
равен единице, остальные элементы – нули.
1 2 |
3 |
|
4 |
|
1 0 |
1 |
|
14 |
||||||
|
|
|
||||||||||||
|
0 |
3 |
6 |
|
27 |
|
~ |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
0 |
2 |
4 |
|
18 |
|
|
|
0 |
1 |
2 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
На втором шаге разрешающим выбрали элемент из третьей строки и второго столбца
Он отличен от 1 (равен 2), поэтому элементы третьей (разрешающей) строки разделили на 2
Затем эту строку умножили на 2 и 3 и прибавили к первой и второй строкам соответственно. Возникшую нулевую строку вычеркнули.