20. Қандай жүйе үйлесімді деп аталады?

21. Қандай жүйе үйлесімсіз деп аталады?

22.Сызықтық теңдеулер жүйесін шешу тәсілдері: Сызықты теңдеулер жуйесінің шешімі

Негізгі ұғымдар мен анықтамалар. n белгісізді m теңдеуден тұратын жүйе деп мынадай жүйені айтады:

мұндағы (i=1,2,…,m, j=1,2,…,n) - теңдеу коэффициенттері деп, ал (i=1,2,…,m) - бос мүшелері деп аталады. (1) теңдеудің қысқаша жазылуы мынадай: (i=1,2,…,m)

жүйенің бос мүшелерінің бәрі нолге тең болса, (i=1,2,…,m) жүйе біртекті жүйе деп аталады. Жүйенің әрбір теңдеуін тепе-теңдікке айналдыратын

сандар тізбегі теңдеулер жүйесінің шешімі деп аталады. Осы шартты қанағаттандыратын барлық шешімдер шешімдер жиынын құрады. Жүйенің шешімдер жиынын табу процесін жүйені шешу дейді.

(1) жүйенің ең болмағанда бір шешімі болса жүйе үйлесімді, ал шешімі болмаса үйлесімсіз деп аталады. Үйлесімді жүйенің бір ғана шешімі болса, жүйе анықталған, ал шешімі бірден көп болса анықталмаған деп аталады. Енді (1) жүйеге мынадай белгілеулер енгізейік:

, ,

А - жүйе коэффициенттерінен құрылған матрица немесе жүйе матрицасы, Х - жүйенің бос мүшелерінен құрылған бағана матрица, В - жүйенің бос мүшелерінен құрылған бағана матрица. Осы белгілеулерді қолданып (1) жүйені былайша жазуға болады: АХ=В (3). (3) теңдеу (1) жүйенің матрицалық жазылуы болып табылады. Егер жүйе матрицасына бос мүшелер матрицасын жалғап жазсақ,

, жүйенің кеңейтілген матрицасын аламыз.

Кронеккер-Капелли теоремасы. Егер сызықты теңдеулер жүйесінің негізгі матрицасы мен кеңейтілген матрицасының ранглері тең болса, онда жүйе үйлесімді болады.

Теорема бойынша жүйе үйлесімді болуы үшін болуы керек. Бұл кезде r жүйе рангісі деп аталады.

Үйлесімді жүйенің рангісі жүйедегі белгісіздер санына тең болса (r=n), онда жүйе анықталған болады, ал егер жүйенің рангісі жүйедегі белгісіздер санынан кем болса (r<n), онда жүйе анықталмаған болады. Мысалы, мынадай жүйе қарастырайық:

Жүйенің кеңейтілген матрицасын жазып, элементар түрлендірулер жасайық:

Жүйе матрицасы мен кеңейтілген матрицаның екінші ретті нолге тең емес минорлары бар екенін көру қиын емес және . Кронеккер-Капелли теоремасы бойынша жүйе үйлесімді. Жүйе рангісі r=2, ал белгісіздер саны n=4, r<n болғандықтан жүйе анықталмаған, яғни шексіз көп шешімі бар.

23. Вектордың анықтамасы. Бағытталған кесінді   деп   — “бас нүктесінен” бастап екінші   - “соңғы”нүктесіне дейінгі түзу бойындағы нүктелер жиыны.

Жәй мағынасына сәйкес вектор деп бағытталғын кесінді деп түсінуге болады, ал басқа жағдайларда әр-түрлі векторлар – белгілі бір эквиваленттік қатынасы бойынша әр-түрлі бағытталған кесінділер эквивалентті класстары болып табылады. Бұл эквиваленттік қатынасы әр-түрлі болуы мүмкін: ол векторлардың түрін анықтайды (“еркін”, “тұрақты” т.б.). Басқаша айтқанда, эквивалентті класс ішінде кез келген екі вектор тең болып есептеледі, яғни кез келген вектор сол класты толықтай бейнелей алады.

Еркін векторлар жиыны мен олардың кеңістікті параллель жылжыту жиыны арасындағы изоморфизмды ескерсе, егерде қосу операциясын жылжыту композицияларымен теңестірсе, онда кеңістікті параллель жылжыту жиынын тіпті векторды анықтау үшін де пайдалануғы болады.

Кеңістікті шексіз аз трансформацияларын зерттеуде маңызды рөл атқарады.

1.Бaс нүктесі соңғы нүктесімен беттесетін векторды нөль-вектор деп атайды: 

2.  векторын   векторына қарсы вектор деп атайды.