Линейная алгебра

Содержание

Слайд 2

Определители 2 порядка Определители широко применяются во многих разделах высшей математики,

Определители 2 порядка

Определители широко применяются во многих разделах высшей математики, в

теоретической механике, физике и т.д. для сокращения записей и удобства вычислений.

Определитель 2 - го порядка это число, записанное в виде:

ai j

из произведения элементов главной диагонали вычитается произведение элементов побочной диагонали.

Слайд 3

Системы из двух линейных уравнений с двумя неизвестными Центральная задача линейной

Системы из двух линейных уравнений с двумя неизвестными

Центральная задача линейной алгебры

- это решение систем линейных уравнений.

Решение данной системы - это пара чисел х1 и х2, которая при подстановке обращает оба этих уравнения в тождества.

Свободные члены уравнения

Наиболее простым, является случай, когда число неизвестных n равно числу уравнений n.

Пусть n = 2:

ai j - коэффициенты при неизвестных.

Номер уравнения

Номер неизвестного,

Слайд 4

Системы из двух линейных уравнений с двумя неизвестными Обозначим:

Системы из двух линейных уравнений с двумя неизвестными

Обозначим:

Слайд 5

Системы из двух линейных уравнений с двумя неизвестными Аналогично получим: обозначив:

Системы из двух линейных уравнений с двумя неизвестными

Аналогично получим:

обозначив:

Система уравнений будет

иметь вид:

Если , то решение системы находится по формулам:

Слайд 6

Системы из двух линейных уравнений с двумя неизвестными Решить систему методом

Системы из двух линейных уравнений с двумя неизвестными

Решить систему методом Крамера:

Вычислим

главный и вспомогательные определители системы:

Найдем решение системы по формулам Крамера:

Слайд 7

Определители n – ого порядка Определителем n – ого порядка называется

Определители n – ого порядка

Определителем n – ого порядка называется число:

Методы

вычисления определителей n – ого порядка рассмотрим на примере вычисления определителей третьего порядка.
Слайд 8

Методы вычисления определителей 1 Метод треугольника + _ Метод треугольника применим только для определителей 3 порядка

Методы вычисления определителей

1

Метод треугольника

+

_

Метод треугольника применим только для определителей 3 порядка

Слайд 9

Методы вычисления определителей 2 Метод разложения определителя по элементам строки (столбца)

Методы вычисления определителей

2

Метод разложения определителя по элементам строки (столбца)

Определитель второго порядка,

который получается из определителя 3 - го порядка путем вычеркивания i - й строки и j - го столбца, т.е. строки и столбца, на пересечении которых стоит элемент ai j называется минором элемента и обозначается Mi j

Алгебраическим дополнением элемента ai j  называется

Слайд 10

Методы вычисления определителей Величина определителя равна сумме произведений элементов какой –

Методы вычисления определителей

Величина определителя равна сумме произведений элементов какой – либо

строки (столбца) определителя на их алгебраические дополнения:

Разложение определителя по элементам i – ой строки

Разложение определителя по элементам j – ого столбца

Слайд 11

Методы вычисления определителей 3 Использование свойств определителя Свойства определителя: Величина определителя:

Методы вычисления определителей

3

Использование свойств определителя

Свойства определителя:

Величина определителя:

равна нулю, если элементы

какого - либо столбца или строки равны нулю:

равна нулю, если соответствующие элементы двух строк (столбцов) равны

Слайд 12

Методы вычисления определителей меняет знак, если поменять местами строки (столбцы): увеличивается

Методы вычисления определителей

меняет знак, если поменять местами строки (столбцы):

увеличивается в

k раз, если элементы какого - либо столбца (строки) увеличить в k раз:

не меняется при замене строк соответствующими столбцами:

Слайд 13

Методы вычисления определителей не меняется, если к элементам какой-либо строки (столбца)

Методы вычисления определителей

не меняется, если к элементам какой-либо строки (столбца) прибавить

соответствующие элементы другой строки (столбца), умноженные на  произвольный множитель

Если определитель имеет так называемый треугольный вид, то он вычисляется как произведение чисел, стоящих на главной диагонали:

Слайд 14

Методы вычисления определителей Выберем 1 столбец и превратим второй и третий

Методы вычисления определителей

Выберем 1 столбец и превратим второй и третий элементы

в нули

К элементам 2 строки прибавим элементы 1 строки, умноженные на (-2)

К элементам 3 строки прибавим элементы 1 строки

Разложим определитель по элементам 1 столбца

Также, используя свойства, можно привести определитель к треугольному виду и вычислить по последнему свойству.

Слайд 15

Системы из n линейных уравнений с n неизвестными Рассмотрим общую квадратную

Системы из n линейных уравнений с n неизвестными

Рассмотрим общую квадратную систему

линейных уравнений:

Система линейных уравнений называется совместной, если она имеет решение и несовместной, если она не имеет решений.

Совместная система называется определенной, если она имеет единственное решение и неопределенной, если она имеет бесконечное множество решений.

Система называется однородной, если
Однородная система совместна, так как всегда имеет нулевое решение.

Слайд 16

Системы из n линейных уравнений с n неизвестными Для сокращения выкладок

Системы из n линейных уравнений с n неизвестными

Для сокращения выкладок запишем

систему из трех уравнений с тремя неизвестными:

Вспомогательные определители получаются из главного определителя, если заменить соответствующий столбец столбцом свободных членов: