Файл: Решение а Найдем координаты векторов Найдем смешанное произведение Значит, векторы линейно независимы и образуют базис.rtf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.03.2024

Просмотров: 19

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Заменим 1-ый столбец матрицы на вектор результата.


111







-4

2

-1

-4

1

-1


Найдем определитель полученной матрицы.
1 = (-1) 1 + 1a1111 + (-1) 2 + 1a2121 + (-1) 3 + 1a3131 =

= 1 (2 (-1) - 1 (-1)) - (-4) (1 (-1) - 1 1) + (-4) (1 (-1) - 2 1) = 3
Заменим 2-ый столбец матрицы на вектор результата В.


211







1

-4

-1

-1

-4

-1


Найдем определитель полученной матрицы.
2 = (-1) 1 + 1a1111 + (-1) 2 + 1a2121 + (-1) 3 + 1a3131 =

=2 ( (-4) (-1) - (-4) (-1)) - 1 (1 (-1) - (-4) 1) + (-1) (1 (-1) - (-4) 1) = - 6


Заменим 3-ый столбец матрицы А на вектор результата В.


2

1

1

1

2

-4

-1

1

-4


Найдем определитель полученной матрицы.
3 = (-1) 1 + 1a1111 + (-1) 2 + 1a2121 + (-1) 3 + 1a3131 =

=2 (2 (-4) - 1 (-4)) - 1 (1 (-4) - 1 1) + (-1) (1 (-4) - 2 1) = 3



Решение системы:
Проверка:
+1 (-2) +11 = 1 11+2 (-2) - 11 = - 4 -11+1 (-2) - 11 = - 4
. Исследовать и решить системы линейных уравнений методом Гаусса:

.





Решение
)

Работаем со столбцом №1 Добавим 3-ю строку к 2-й:


3

-4

1

-2

-1

2

-1

0

0

2

-2

-2


Умножим 1-ю строку на (k = 1/3 = 1/3) и добавим к 2-й:


3

-4

1

-2

0

2/3

-2/3

-2/3

0

2

-2

-2


Работаем со столбцом №2 Умножим 2-ю строку на (k = - 2/2/3 = - 3) и добавим к 3-й:


3

-4

1

-2

0

2/3

-2/3

-2/3

0

0

0

0


Получим единицы на главной диагонали. Для этого всю строку делим на соответствующий элемент главной диагонали:


1

-4/3

1/3

-2/3

0

1

-1

-1

0

0

0

0


Теперь исходную систему можно записать как:
x= - 2/3 - ( - 4/3y + 1/3z) = - 2/3 +4/3y - 1/3z y = - 1 - ( - z) = - 1+z
-ая строка является линейной комбинацией других строк.

Необходимо переменную z принять в качестве свободной переменной и через нее выразить остальные переменные.


Общее решение

)
Запишем систему в виде расширенной матрицы:




3

-4

1

-2

-1

2

-1

0

2

-2

0

-4


Для удобства вычислений поменяем строки местами:


3-41-2










2

-2

0

-4

-1

2

-1

0


Работаем со столбцом №1 Умножим 2-ю строку на (k = 1/2 = 1/2) и добавим к 3-й:


3

-4

1

-2

2

-2




-4

0

1

-1

-2


Умножим 1-ю строку на (k = - 2/3 = - 2/3) и добавим к 2-й:


3

-4

1

-2

0

2/3

-2/3

-8/3

0

1

-1

-2


Работаем со столбцом №2 Умножим 2-ю строку на (k = - 1/2/3 = - 3/2) и добавим к 3-й:


3

-4

1

-2

0

2/3

-2/3

-8/3

0

0

0

2


Получим единицы на главной диагонали. Для этого всю строку делим на соответствующий элемент главной диагонали:


1

-4/3

1/3

-2/3

0

1

-1

-4

0

0

0

2



Ранг основной матрицы системы равен r (A) =2.

Ранг расширенной матрицы равен r=3 (в основной матрице системы имеется нулевая строка). Таким образом, система не имеет решения.
3)
Запишем систему в виде расширенной матрицы:


3

-4

1

-2

-1

2

-1

0

2

-2

0

-2


Для удобства вычислений поменяем строки местами:


3-41-2










2

-2

0

-2

-1

2

-1

0


Работаем со столбцом №1 Умножим 2-ю строку на (k = 1/2 = 1/2) и добавим к 3-й:


3

-4

1

-2

2

-2




-2

0

1

-1

-1


Умножим 1-ю строку на (k = - 2/3 = - 2/3) и добавим к 2-й:


3

-4

1

-2

0

2/3

-2/3

-2/3

0

1

-1

-1


Работаем со столбцом №2 Умножим 2-ю строку на (k = - 1/2/3 = - 3/2) и добавим к 3-й:


3

-4

1

-2

0

2/3

-2/3

-2/3

0

0

0

0


Получим единицы на главной диагонали. Для этого всю строку делим на соответствующий элемент главной диагонали:



1

-4/3

1/3

-2/3

0

1

-1

-1

0

0

0

0


Теперь исходную систему можно записать как:
x= - 2/3 - ( - 4/3y + 1/3z) y = - 1 - ( - z)
Необходимо переменную z принять в качестве свободной переменной и через нее выразить остальные переменные.


Общее решение