Решение систем линейных уравнений

Содержание

Слайд 2

Дана система из трех уравнений: Матрица системы будет иметь вид: Если

Дана система из трех уравнений:

Матрица системы будет иметь вид:

Если включить в

нее столбец свободных членов, то она будет называться расширенной:
Слайд 3

Исключим переменную x1 из всех уравнений, кроме первого. Это эквивалентно получению

Исключим переменную x1 из всех уравнений, кроме первого. Это эквивалентно получению

нулей во 2-й и 3-ей строке первого столбца.
Для этого умножим первое уравнение на (-2) и (-3) и сложим соответственно, со 2-м и 3-м уравнением:
Слайд 4

Теперь исключим переменную x2 из третьего уравнения (получим ноль в 3-ей

Теперь исключим переменную x2 из третьего уравнения (получим ноль в 3-ей

строке 2-го столбца).
Для этого умножим 2-е уравнение на (-5) и сложим его с третьим:
Слайд 5

Запишем полученную систему уравнений: Последовательно находим: Ответ:

Запишем полученную систему уравнений:

Последовательно находим:

Ответ:

Слайд 6

2. МЕТОД КРАМЕРА Пусть дана система (1). Рассмотрим частный случай, когда

2. МЕТОД КРАМЕРА

Пусть дана система (1). Рассмотрим частный случай, когда число

неизвестных равно числу уравнений.
Найдем определитель матрицы системы:
Слайд 7

Пусть ΔJ – определитель матрицы, полученной из матрицы А заменой j–го

Пусть ΔJ – определитель матрицы, полученной из матрицы А заменой j–го

столбца столбцом свободных членов:

Тогда, если определитель матрицы системы не равен 0, то система уравнений (1) имеет единственное решение, которое определяется по формулам:

Слайд 8

формулы Крамера

формулы Крамера

Слайд 9

Решим систему из предыдущего примера. Матрица системы имеет вид: Находим ее определитель:

Решим систему из предыдущего примера.

Матрица системы имеет вид:

Находим ее определитель:

Слайд 10

Найдем определители Δ1 , Δ2 , Δ3 :

Найдем определители Δ1 , Δ2 , Δ3 :

Слайд 11

Используем формулы Крамера: Ответ:

Используем формулы Крамера:

Ответ:

Слайд 12

Замечание: Если Δ=0 при том, что хотя бы один из определителей

Замечание:
Если Δ=0 при том, что хотя бы один
из определителей ΔJ не

равен нулю,
то система (1) несовместна.
Если Δ=0 и все ΔJ тоже равны нулю,
то система неопределенная, так как
она имеет бесконечное множество
решений.
Слайд 13

3. МЕТОД ОБРАТНОЙ МАТРИЦЫ Пусть дана система (1). Снова рассмотрим случай,

3. МЕТОД ОБРАТНОЙ МАТРИЦЫ

Пусть дана система (1). Снова рассмотрим случай, когда

число неизвестных равно числу уравнений.
В матричной форме система имеет вид:

Пусть существует обратная матрица А-1 к матрице системы А.

Слайд 14

Тогда решением матричного уравнения будет матрица-столбец Х: Проверяем:

Тогда решением матричного уравнения будет матрица-столбец Х:

Проверяем:

Слайд 15

Решим систему из предыдущего примера. Матрица системы и столбец свободных членов

Решим систему из предыдущего примера.

Матрица системы и столбец свободных членов имеют

вид:

Найдем обратную матрицу А-1 :

Ранее был найден определитель матрицы А:

Слайд 16

Находим алгебраические дополнения для каждого элемента матрицы А :

Находим алгебраические дополнения для каждого элемента матрицы А :

Слайд 17

Слайд 18

Составляем матрицу из найденных алгебраических дополнений: Транспонируем ее и делим на определитель. Получаем обратную матрицу:

Составляем матрицу из найденных алгебраических дополнений:

Транспонируем ее и делим на определитель.

Получаем обратную матрицу: