Системы линейных алгебраических уравнений

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Здесь - неизвестные; - коэффициенты при неизвестных, где - номер уравнения,

Здесь - неизвестные;
- коэффициенты при неизвестных,
где - номер уравнения,

- номер неизвестного;
- свободные члены (правые части).
Слайд 4

Система наз. неоднородной, если не все равны нулю. Система наз. однородной, если все равны нулю.

Система наз. неоднородной, если не все равны нулю.
Система наз. однородной, если

все
равны нулю.
Слайд 5

Матрица системы

Матрица системы

Слайд 6

Расширенная матрица

Расширенная матрица

Слайд 7

Решением системы будем называть упорядоченный набор чисел обращающий каждое уравнение системы в верное равенство.

Решением системы будем называть
упорядоченный набор чисел
обращающий каждое уравнение


системы в верное равенство.
Слайд 8

Решить систему — значит найти все ее решения или доказать, что

Решить систему — значит найти
все ее решения или доказать, что

ни
одного решения нет.
Система, имеющая хотя бы одно
решение, называется совместной.
Если система имеет только одно
решение, то она называется
определенной.
Слайд 9

Если система не имеет решений, то она называется несовместной. Система, имеющая

Если система не имеет решений, то
она называется несовместной.
Система, имеющая более

чем одно
решение, называется неопределенной
(совместной и неопределенной).
Если число уравнений системы
совпадает с числом неизвестных , то
система называется квадратной.
Слайд 10

Две системы, множества решений которых совпадают, называются эквивалентными или равносильными. Преобразование,

Две системы, множества решений
которых совпадают, называются
эквивалентными или равносильными.
Преобразование, применение которого
превращает систему

в новую
систему, эквивалентную исходной,
называется эквивалентным или
равносильным преобразованием.
Слайд 11

Метод Гаусса

Метод Гаусса

Слайд 12

Рассмотрим квадратную систему:

Рассмотрим квадратную систему:

Слайд 13

~


~

Слайд 14

~


~

Слайд 15

~ (-4) (-3) (-5) + + +


~

(-4)

(-3)

(-5)

+

+

+

Слайд 16

(-2) (-5) 2 + +

(-2)

(-5)

2

+

+

Слайд 17

(-39) + ~

(-39)

+

~

Слайд 18

Слайд 19

Полученная матрица соответствует системе:

Полученная матрица соответствует системе:

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

~

~

Слайд 23

(-3) (-2) + + ~

(-3)

(-2)

+

+

~

Слайд 24

~

~

Слайд 25

(-2) + ~

(-2)

+

~

Слайд 26

~

~

Слайд 27

Слайд 28

Рассмотрим минор назовем его базисным. Тогда базисные переменные.

Рассмотрим минор
назовем его базисным. Тогда
базисные переменные.

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Метод Жордана-Гаусса

Метод Жордана-Гаусса

Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 40

a c b d

a

c

b

d

Слайд 41

Слайд 42

разрешающая разрешающий строка столбец ~

разрешающая

разрешающий

строка

столбец

~

Слайд 43

~

~

Слайд 44

~

~

Слайд 45

~

~

Слайд 46

~

~

Слайд 47

~

~

Слайд 48

~

~

Слайд 49

~

~

Слайд 50

~

~

Слайд 51

Слайд 52

Слайд 53

Слайд 54

~

~

Слайд 55

~

~

Слайд 56

~

~

Слайд 57

~

~

Слайд 58

~

~

Слайд 59

~

~

Слайд 60

Слайд 61

Слайд 62

Слайд 63

Слайд 64

Матричный метод

Матричный метод

Слайд 65

С помощью этого метода можно решать квадратные системы линейных уравнений

С помощью этого метода можно
решать квадратные системы
линейных уравнений

Слайд 66

Слайд 67

Систему можно записать в виде где (1)

Систему можно записать в виде
где

(1)

Слайд 68

Слайд 69

Если матрица невырожденная, то можно выполнить преобразования (2)

Если матрица невырожденная, то
можно выполнить преобразования

(2)

Слайд 70

Слайд 71

Слайд 72

Слайд 73

Слайд 74

Слайд 75

Слайд 76

Слайд 77

Слайд 78

Слайд 79

Слайд 80

Слайд 81

Метод Крамера

Метод Крамера

Слайд 82

Если определитель системы линейных уравнений с неизвестными отличен от нуля, то

Если определитель системы линейных уравнений с неизвестными отличен от нуля, то

эта система является определенной и её единственное решение находится по формулам
Слайд 83

Слайд 84

Слайд 85

Здесь – определитель, получающийся из определителя заменой i-го столбца столбцом свободных членов.

Здесь – определитель,
получающийся из определителя
заменой i-го столбца столбцом
свободных

членов.
Слайд 86

Слайд 87

Слайд 88

Слайд 89

Слайд 90

Слайд 91

Слайд 92

Слайд 93

Слайд 94

Слайд 95

Слайд 96

Если и по крайне мере один из определителей , то система

Если и по крайне мере один из определителей , то система

не имеет решения.
Если и , система либо не имеет решения, либо имеет бесконечно много решений.
Слайд 97

Слайд 98

Слайд 99

Слайд 100

Система не имеет решения, т.к. первое и третье уравнения противоречивы

Система не имеет решения, т.к.
первое и третье уравнения
противоречивы

Слайд 101

Слайд 102

Слайд 103

Слайд 104

Второе уравнение получается умножением первого на два. Данная система равносильна системе Система имеет бесчисленное множество решений.

Второе уравнение получается
умножением первого на два. Данная система
равносильна системе
Система

имеет бесчисленное множество
решений.
Слайд 105

Слайд 106

Слайд 107

Слайд 108

Т е о р е м а К р о н

Т е о р е м а К р о н

е к е р а - К а п е л л и
Для того чтобы система
неоднородных линейных уравнений
с неизвестными была совместной,
необходимо и достаточно, чтобы
Слайд 109

Замечание. Пусть система совместна и если число уравнений равно числу неизвестных,

Замечание. Пусть система совместна и
если число уравнений равно числу неизвестных, причем

, то система имеет единственное решение;
если число уравнений меньше числа неизвестных, то система имеет множество решение.
Слайд 110

(-2) (-5) ~

(-2)

(-5)

~

Слайд 111

(-2) ~

(-2)

~

Слайд 112

Слайд 113

Слайд 114

Однородные системы

Однородные системы