Решение систем линейных уравнений методом Гаусса. - раздел Математика, ОСНОВНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ Суть Метода Гаусса Состоит В Последовательном Исключении Неизвестных Из Систе...
Суть метода Гаусса состоит в последовательном исключении неизвестных из системы.
Схема решения:
1. Выписываем расширенную матрицу системы и при помощи элементарных преобразований сводим ее к ступенчатому виду.
2. Определяем ранги основной и расширенной матрицы.
3. Если ранг основной матрицы не равен рангу расширенной матрицы, то система не совместна, т.е. не имеет решения.
4. Если r(A)=r( A ) = n и равен числу неизвестных, то система определенная, т.е. имеет единственное решение. С помощью элементарных преобразований приводим расширенную матрицу к удобному для последующего решения виду. При помощи расширенной матрицы, полученной после элементарных преобразований, записываем эквивалентную систему и решаем ее.
5. Если r(A)=r( A ) < n,то в этом случае система неопределенная, т.е. она имеет бесконечное множество решений.
При помощи преобразованной расширенной матрицы:
- записываем эквивалентную систему по последней матрице,
- выбираем основные переменные (коэффициенты при которых входят в базисный минор). Их число будет равно r(A),
- оставшиеся переменные будут свободными,
- начинаем выражать основные переменные через свободные, придавая свободным переменным произвольные значения,
- получим бесконечное множество решений.
За основные переменные принимаются те переменные, коэффициенты при которых образуют базисный минор основной матрицы системы.
Примеры:
x + y = 1 1 1 1 1 1 1
2*x+2*y = 5 A = 2 2 5 ~ 0 0 3 ;
Поскольку r( A ) = 2 , r( A )=1 - система не имеет решений.
При преобразовании второй строки каждый член второй строки складывали с соответствующим членом первой строки, умноженным на (-2).
2*x+3*y - z = 1 2 3 -1 1 2 3 -1 1
2*x+4*y+2*z = 2 ; A = 2 4 2 2 ~ 0 1 3 1 ~
3*x - y + z = 4 3 -1 1 4 0 -11 5 5
2 3 -1 1 Поскольку r( A ) = 3 r( A ) = 3 и n = 3
~ 0 1 3 1 система имеет единственное решение.
0 0 38 16
При первом преобразовании:
- каждый элемент второй строки складывали с соответствующим элементом первой строки умноженным на (-1),
- каждый элемент третьей строки умноженный на (+2) складывали с соответствующим элементом первой строки умноженным на (-3).
При втором преобразовании:
- каждый элемент третьей строки складывали с соответствующим элементом второй строки умноженным на (11).
2*x1-4*x2+6*x3 -2*x4 = 4 2 -4 6 -2 1
x1 + x2 - x3+2*x4 = 0 ; A = 1 1 -1 2 0 ~
2 -4 6 -2 4
~ 0 -6 8 -6 4
При преобразовании - каждый элемент второй строки умноженный на (-2) складывали с соответствующим элементом первой строки
Поскольку r( A ) = r( A ) = 2 < n = 4 - система имеет бесконечное множество решений, - две основные переменные x1 и x2 и две свободные - x3 и x4.
Сумма Объединение двух множеств А и В называется такое множество которое состоит только из тех элементов которые принадлежат хотя бы одному... В виде характеристического свойства А U В x x Icirc A или x Icirc B... Если изображают...
Множества чисел и их обозначения
N - множество натуральных чисел- {1,2,3,…, n,…. }
Z - множество целых чисел {…-3,-2,-1,0,1,2,………. }
Q
Специальные математические символы
Для краткости записи произведения первых n-натуральных чисел вводят:
1*2*3*4*……..* n = n! , n –факториал.
1!=1 , 2!=1*2=2 , 5!=1*2*3*4*5=120,
0!=1 0-факториал.
Д
Определители и их свойства
Определение1: Определителем второго порядка называется число, которое:
- обозначается следующим символом
&n
Свойства определителей
1. Если в определителе поменять местами строки и столбцы с одинаковыми номерами, то значение определителя при этом не изменится
Матрицы и их свойства
Определение: Матрицей размерности mxn (m на n) называют таблицу чисел, которая состоит из m строк и n столбцов.
&n
Экономическая интерпретация действий над матрицами
Пусть имеется n-видов товара, причем известны их цены.
Pi – цена соответствующего товара (i=1,2,3,….n).
Xi – приобретенное количество соответствующего товара.
Запишем это
Экономическая интерпретация систем линейных уравнений
Пусть производится n видов продукции, для чего используется m видов сырья. Пусть известны величины:
Xij – количество ресурса i-того вида,
необходимого для производства продукции j
Разложение вектора по некоторому базису
Определение: Базисом системы векторов (1) называют такую ее подсистему, векторы которой линейно независимы, а любой вектор системы является
ЭЛЕМЕНТЫ аналитическОЙ геометриИ
4.1 Прямая линия на плоскости и в пространстве. Прямая на плоскости
Пусть на плоскости нам дана некоторая прямая.
Определ
Общее уравнение прямой
Теорема: Любая прямая на плоскости есть множество точек, координаты которых удовлетворяют соотношению:
A*x+B*y+C = 0
где A, B и C - числа, которые
Прямая линия в пространстве
4.3.1 Параметрическое уравнение прямой в пространстве и каноническое уравнение прямой в пространстве
Рассмотрим в пространстве прямую “l”
Кривые второго порядка на плоскости
Определение:Окружностью называют множество точек плоскости равноудаленных от данной точки, называемой центром, на заданное расстояние, называемое радиусом ок
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов