Файл: расчетнографическая работа на тему линейная алгебра.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 17
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3 (-2)+5 3 5+1 2 8-1 3 5-5 2 3-8 5 (-2)=-30+75+16-15-30+80=96
Задание 3. Найти обратную матрицу для матрицы А:
А=
Квадратная матрица A называется вырожденной (особенной), если ее определитель равен нулю, и невырожденной (неособенной) в противном случае.
Если A - невырожденная матрица, то существует и притом единственная матрица такая, что
, (2)
где E - единичная матрица. Матрица называется обратной к матрице A.
Справедливо равенство det А⸱Е. Отсюда следует, что если A - невырожденная матрица (det A 0), то
(3)
Найдем определитель матрицы:
Del A= =
Так как del A≠0, то система имеет единственное решение.
Найдем алгебраические дополнения элементов минора А
Запишем матрицу алгебраических дополнений:
Запишем союзную матрицу к матрице А:
(4)
Найдем обратную матрицу по формуле (3):
Ответ: обратная матрица для матрицы А
Задание 4. Решить системы уравнений:
а) Методом обратной матрицы:
Запишем матрицу из системы уравнений:
x= B=
Найдем определитель матрицы А:
del A=
Так как detA≠0, то система имеет единственное решение.
Найдем алгебраические дополнения:
Запишем матрицу алгебраических дополнений:
Найдем союзную матрицу по формуле (4):
Найдем обратную матрицу по формуле (3):
=
Найдем неизвестные Х:
(5)
X= ⸱
=
Ответ:
б) методом Крамера:
Найдем определитель системы:
, значит эта система имеет единственное решение. Это решение момент быть найдено по формулам:
, ,…, , (6)
Где получается из заменой столбца на столбец свободных членов.
Найдем определители , :
Найдем неизвестную по формулам (6)
Ответ: , ,
в) Методом Гаусса:
Запишем расширенную матрицу системы:
1 строчку поменяем местами с 3 строчкой
Умножим 1 строчку на -2 и прибавим к ней 2 строчку
Умножим 1 страницу на -3 и прибавим к ней 3 строчку
Умножим 1 страницу на -3 и прибавим к ней 4 строчку
Третью строчку умножим на -1 и сложим со второй строчкой
Вторую строчку -8 и сложим с третьей
Вторую строчку -11 и сложим с четвертой
Третью строчку умножаем на и сложим с четвертой:
Запишем системой:
Найдем неизвестные:
Ответ: Система имеет множество решений:
ЧАСТЬ 2
= (1, 4), = (1, 3), (-2, -3)
Решение: запишем векторное уравнение
(7)
Запишем в виде матрицы
Решим методом Гаусса
Так как , то система имеет единственное решение
По формуле (7) получаем:
Если векторы линейно – зависимые, то их смешанное произведение равно нулю.
Проверим:
Ответ: векторы не линейно зависимые
= (1,3,2), = (1,2,2)
(8)
Задание 3. Найти обратную матрицу для матрицы А:
А=
Квадратная матрица A называется вырожденной (особенной), если ее определитель равен нулю, и невырожденной (неособенной) в противном случае.
Если A - невырожденная матрица, то существует и притом единственная матрица такая, что
, (2)
где E - единичная матрица. Матрица называется обратной к матрице A.
Справедливо равенство det А⸱Е. Отсюда следует, что если A - невырожденная матрица (det A 0), то
(3)
Найдем определитель матрицы:
Del A= =
Так как del A≠0, то система имеет единственное решение.
Найдем алгебраические дополнения элементов минора А
Запишем матрицу алгебраических дополнений:
Запишем союзную матрицу к матрице А:
(4)
Найдем обратную матрицу по формуле (3):
Ответ: обратная матрица для матрицы А
Задание 4. Решить системы уравнений:
а) Методом обратной матрицы:
Запишем матрицу из системы уравнений:
x= B=
Найдем определитель матрицы А:
del A=
Так как detA≠0, то система имеет единственное решение.
Найдем алгебраические дополнения:
Запишем матрицу алгебраических дополнений:
Найдем союзную матрицу по формуле (4):
Найдем обратную матрицу по формуле (3):
=
Найдем неизвестные Х:
(5)
X= ⸱
=
Ответ:
б) методом Крамера:
Найдем определитель системы:
, значит эта система имеет единственное решение. Это решение момент быть найдено по формулам:
, ,…, , (6)
Где получается из заменой столбца на столбец свободных членов.
Найдем определители , :
Найдем неизвестную по формулам (6)
Ответ: , ,
в) Методом Гаусса:
Запишем расширенную матрицу системы:
1 строчку поменяем местами с 3 строчкой
Умножим 1 строчку на -2 и прибавим к ней 2 строчку
Умножим 1 страницу на -3 и прибавим к ней 3 строчку
Умножим 1 страницу на -3 и прибавим к ней 4 строчку
Третью строчку умножим на -1 и сложим со второй строчкой
Вторую строчку -8 и сложим с третьей
Вторую строчку -11 и сложим с четвертой
Третью строчку умножаем на и сложим с четвертой:
Запишем системой:
Найдем неизвестные:
Ответ: Система имеет множество решений:
ЧАСТЬ 2
-
Написать разложение вектора по базису ,
= (1, 4), = (1, 3), (-2, -3)
Решение: запишем векторное уравнение
(7)
Запишем в виде матрицы
Решим методом Гаусса
Так как , то система имеет единственное решение
По формуле (7) получаем:
Если векторы линейно – зависимые, то их смешанное произведение равно нулю.
Проверим:
Ответ: векторы не линейно зависимые
-
Найти площадь параллелограмма, построенного на векторах
= (1,3,2), = (1,2,2)
(8)