№ п/п | Алгоритм | Конкретное соответствие данного задания предложенному алгоритму |
Записать расширенную матрицу сис-темы, приписав к матрице коэф-фициентов вектор свободных членов: | ||
Привести матрицу к ступенчатому виду и определить ранг основной матрицы rang(A) и ранг расширенной rang | rang(A) = 2, rang= 2 | |
Исследовать систему на совместность. Если , система несовместна, если же , система совместна, имеет единствен-ное или бесчисленное множество решений | , система имеет решение; так как , где n – число переменных, то решение системы не единственное, переходим к нахождению общего решения (п. 4) | |
Определить зависимые и свободные переменные | Угловые элементы соответствуют переменным ; – зависимые переменные, – свободные пере-менные | |
Выразить зависимые переменные через свободные обратным ходом метода Гаусса | Выражаем переменные через : | |
Найти общее решение системы, ис-пользуя выражения зависимых пе-ременных через свободные и вектор свободных членов | Окончательно формулы, определяющие общее решение, имеют вид: (*) | |
Получить единственное решение в случае | Здесь , система имеет не единственное решение, переходим к п. 8 | |
Записать общее решение в векторной форме. Найти частное решение неоднородной системы, используя формулы (*) в п.6. Найти ФСР од-нородной системы , вы-писать общее решение неоднородной системы в виде , т.е. | Найдем , положив в формулах (*) свободные пере-менные . Тогда и =(-7,3,0,0) – частное решение неоднородной системы. Для получения ФСР однородной системы выпишем общее решение этой системы в координатном виде. В формулах (*) заменим свободные члены нулями, об-щее решение однородной системы Так как , то ФСР состоит из двух векторов . Пусть , тогда , если то и общее решение однородной системы имеет вид . Окончательно получим векторную форму общего ре-шения неоднородной системы как сумму и : |
Решите самостоятельно следующие задания:
Исследовать и решить в случае совместности неоднородные системы уравнений: