- •Основные свойства определителей.
- •Решение системы линейных уравнений матричным методом
- •Если система (2.3) имеет единственное решение, определяемое по формулам: .
- •6 Билет
- •Уравнение прямой, проходящей через две различные точки на плоскости
- •Вопрос22 Различные виды уравнений прямой в пространстве (параметрические, канонические, через 2 точки, общие) Направляющий вектор прямой, заданной общими уравнениями.
- •Вопрос 23 Расстояние от точки до плоскости. Взаимное расположение прямой и плоскости. Взаимное расположение 2х прямых в пространстве.
- •Вопрос 24 поверхности второго порядка (эллипсоид, цилиндры, конус) и их канонически уравнения. Исследование формы поверхности методом параллельных сечений.
- •Вопрос25 поверхности второго порядка (гиперболоиды, параболоиды) и их канонические уравнения.
- •Вопрос26 Параллельный сдвиг и поворот декартовой системы координат на плоскости. Формулы перехода от старых к новым и наоборот.
- •Вопрос27 Полярная и декартова системы координат на плоскости. Связь между полярными и декартовым системами координат. Цилиндрические и сферические системы координат на плоскости.
- •Вопрос30. Предикат. Множество истинности предиката. Кванторы общности существования. Виды формулировок теорем (прямая и обратная теоремы, теорема о необходимых и достаточных условиях).
- •Вопрос32 Функция. Способы задания. Классификация функций. Основные элементарные функции и их графики. Композиция функций. Элементарные функции.
- •Вопрос34. Числовая последовательность. Предел числовой последовательности (конечный и бесконечный). Геометрическая иллюстрация. Теорема о сходимости монотонной и ограниченной последовательности.
- •Вопрос35. Предел Функции в точке и на бесконечности. Геометрическая иллюстрация определений. Предел постоянной. Предел суммы, частного, произведения. Предел элементарных функций.
- •Вопрос36. Бесконечно малые функции и их свойства. Как и бесконечно большие. Связь между ними. Бесконечный предел функции в точке и на бесконечности.
- •Вопрос37. Первый и второй замечательный пределы и следствия из них.
- •Вопрос38. Сравнение бесконечно малых. Свойства эквивалентных бесконечно малых. И их таблица.
- •Вопрос39. Односторонние пределы в точке. Различные определения непрерывности функции в точке. Непрерывность суммы, произведения, частного двух функций. Непрерывность элементарной функции.
- •Вопрос40. Свойства функций, непрерывных на отрезке (теоремы Больцано-Коши, Вейерштрасса) Точка разрыва функции. Классификация точек разрыва функции.
Решение системы линейных уравнений матричным методом
Еще один, пользующийся большой популярностью метод. Этот способ или, как его еще называют, метод обратной матрицы называется так потому, что все решение сводится к простому матричному уравнению, для решения которого необходимо найти обратную матрицу. Для того, что бы расставить все точки над и, рассмотрим метод под микроскопом.
Алгоритм решения достаточно просто. Как и в методах Гаусса и Крамера первоначально надо проверить, имеет ли система уравнений решение по теореме Кронекера-Копелли. Затем для решения матричным методом необходимо ввести в рассмотрение матрицы-столбцы для неизвестных X и свободных членов B. Тогда систему линейных уравнений можно записать в матричной форме AX=B. Умножив это матричное уравнение на A-1, получим A-1AX= A-1B, откуда EX=X=A-1B. Следовательно, матрица-решение X легко находится как произведение A-1 и B.
Для большей ясности решим небольшой пример методом обратной матрицы:
21x1-45x2-3.5x3=10
12x1-16x2+21x3=-16
14x1+13x2-8x3=10
Определим совместность системы уравнений. По теореме Кронекера-Копелли для того, что бы система линейных алгебраических уравнений была совместна (имела решение), необходимо и достаточно, чтобы ранг основной матрицы
A= |
|
и ранг расширенной матрицы
B= |
|
были равны. Так как rang|A|=3 равен rang|B|=3 и равен количеству неизвестных n=3, то система имеет единственное решение.
Для решения методом обратной матрицы необходимо ввести матричные обозначения
A= |
|
X= |
|
C= |
|
, то X=A-1C |
Найдем обратную матрицу A-1. Как ее найти, показывать не будем. Воспользовавшись нашии онлайн калькулятором, вы сможете выбрать один из двух способов для ее нахождения. Она будет иметь вид.
A-1= |
|
Для нахождения матрицы X умножим обратную матрицу А-1 на матрицу С
|
|
= |
|
Получили решение системы уравнений X1=0.227 X2=-0.209 X3=-1.194
Правило Крамера.
Рассмотрим
систему (2.3). Назовем главным определителем
этой системы определитель
,
элементами которого являются коэффициенты
при неизвестных:
.
Предположим
сначала, что
Умножим
каждое уравнение системы (2.3) на
алгебраические дополнения
элементов j-го столбца
Сложив затем все уравнения, получим:
.
(2.5)
Отметим, что
.
(j-й столбец)
(Результат
получен из разложения определителя по
j-му столбцу). Такой
определитель равен 0 при
и равен
при i = j.
Правая часть равенства (2.5) представляет
собой определитель
,
в котором вместо j-го
столбца стоит столбец свободных членов
системы (2.3). Назовем такой определитель
.
Рассматривая j =
1,2,…,n, получим
систему, эквивалентную исходной:
(2.6) . Разделив все уравнения на
,
найдем единственное решение:
.
Предположим
теперь, что
=0.
Тогда система (2.6) примет вид:
.
В этом случае,
если все
=0,
система выглядит так:
и имеет бесконечно много решений. Если
же хотя бы один из
система решений не имеет.
Таким образом, правило Крамера позволяет найти единственное решение системы (2.3) или сделать вывод о существовании бесконечного числа решений либо об их отсутствии:
