Линейные системы трех уравнений с тремя неизвестными
Введем определитель системы
,
а также дополнительные определители
,
Возможны два варианта:
, тогда решение исходной системы уравнений существует и оно единственное.
(формулы Крамера).
Если и хотя бы один из определителей
,
то хотя бы одно из равенств (*) невозможно,
т.е. система не
имеет решений
(т.е. несовместна).Если и
,
то система имеет либо бесчисленное
множество решений
(т.е. система неопределенная) либо не
имеет решений
(т.е. система несовместна).
4.
Не имеет решений,
т.к.
.
5.
Имеет бесчисленное множество решений.
.
Ищем минор отличный
от нуля
,
возьмем первые два уравнения системы
и запишем их в виде
Определитель этой
системы
.
Воспользуемся формулами Крамера
,
,
Тогда решение этой системы запишется в виде
.
Если возьмем
,
то решение системы запишется в виде
6.
Не имеет решений, т.к. , но уже первые два ее уравнения не совместны, т.к. если умножить первое из них на 2 и вычесть из второго, то получим невозможное равенство 0=1.
7.
Имеет бесчисленное множество решений. Здесь и все миноры равны нулю и пропорциональны свободные члены, т.е. второе и третье уравнения являются следствием первого. Значит, имеем одно уравнение с тремя неизвестными, которое, естественно, имеет бесчисленное множество решений.
Матрицы
В отличие от определителей, значения которых можно вычислить, матрицы - это таблицы, содержащие некоторую информацию.
Определение: Матрицей называется прямоугольная таблица чисел, содержащая m строк одинаковой длины (или n столбцов одинаковой длины).
Матрица записывается в виде
,
Обозначения: Коротко матрицу обозначают так:
,
где
,
.
или
- здесь индекс
внизу обозначает размер
матрицы
(т.е. число строк равно m
, а число столбцов n
), и говорят А
матрица размера
.
Определение: Элементы, стоящие на диагонали, идущей из верхнего угла, образуют главную диагональ.
Определение: Квадратная матрица, у которой все элементы, кроме элементов главной диагонали, равны нулю, называется диагональной матрицей, т.е.
.
Определение: Диагональная матрица, у которой каждый элемент главной диагонали равен единице, называется единичной. Обозначается буквой Е.
Пример:
- единичная матрица третьего порядка,
- единичная матрица
n-го
порядка.
Определение: Квадратная матрица называется треугольной, если все элементы, расположенные по одну сторону от главной диагонали, равны нулю, т.е.
.
Определение: Матрица, все элементы которой равны нулю, называется нулевой. Обозначается буквой О.
В матричном исчислении матрицы О и Е играют роль чисел 0 и 1 в арифметике.
Определение: Матрица, содержащая один столбец или одну строку, называется вектор-столбец или вектор-строка соответственно. Их вид:
.
Матрица размера
,
состоящая из одного числа, отождествляется
с этим числом, т.е.
есть 5.
Определение: Матрица, полученная из данной заменой каждой ее строки столбцом с тем же номером называется матрицей транспонированной к данной.
Обозначение:
.
Пример:
.
.
.