- •Действия с матрицами
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Как вычислить определитель?
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Свойства определителя. Понижение порядка определителя
- •Эффективные методы вычисления определителя
- •Определитель выгоднее раскрывать по той строке (столбцу), где:
- •Свойства определителя
- •При транспонировании матрицы величина её определителя не меняется
- •Если две строки (или два столбца) определителя поменять местами, то определитель сменит знак
- •Из строки (столбца) определителя можно вынести общий множитель
- •Если две строки (столбца) определителя пропорциональны (как частный случай – одинаковы), то данный определитель равен нулю
- •Определитель с нулевой строкой (столбцом) равен нулю
- •Какие свойства определителей полезно знать?
- •Понижение порядка определителя
- •К строке определителя можно прибавить другую строку, умноженную на ненулевое число. При этом величина определителя не изменится
- •К столбцу определителя можно прибавить другой столбец, умноженный на ненулевое число. При этом величина определителя не изменится
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Как найти обратную матрицу?
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Некоторые свойства операций над матрицами. Матричные выражения
- •Некоторые свойства операций над матрицами
- •Можно ли к матрице прибавить число?
- •Как возвести матрицу в квадрат?
- •Немного о некоммутативности матричного умножения и единичной матрице
- •Коммутативность числового множителя относительно умножения матриц
- •Как умножить три матрицы?
- •Как возвести матрицу в куб и более высокие степени?
- •Матричные выражения
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Матричные уравнения. Примеры решений
- •Общие принципы решения матричных уравнений
- •Как решить матричное уравнение?
- •Как выполнить проверку?
- •Распространённый алгоритм решения матричного уравнения
- •Решение матричного уравнения вида
- •Решение матричного уравнения вида
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Как решить систему линейных уравнений?
- •Решение системы линейных уравнений методом подстановки
- •Решение системы методом почленного сложения (вычитания) уравнений системы
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Как решить систему линейных уравнений?
- •Решение системы линейных уравнений методом подстановки
- •Решение системы методом почленного сложения (вычитания) уравнений системы
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Правило Крамера. Метод обратной матрицы
- •Решение системы по формулам Крамера
- •Решение системы с помощью обратной матрицы
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Метод Гаусса (последовательного исключения неизвестных). Примеры решений для чайников
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Решение систем линейных уравнений. Несовместные системы. Системы с общим решением. Частные решения
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Как найти ранг матрицы?
- •Что такое ранг матрицы?
- •Как найти ранг матрицы с помощью миноров?
- •Алгоритм нахождения ранга матрицы с помощью миноров
- •Метод окаймляющих миноров
- •Как найти ранг матрицы с помощью метода Гаусса?
- •Какой метод использовать для нахождения ранга матрицы?
- •Как исследовать систему линейных уравнений на совместность?
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Однородные системы линейных алгебраических уравнений
- •Что такое однородная система линейных уравнений?
- •Фундаментальная система решений однородной системы уравнений
- •Взаимосвязь решений неоднородной и соответствующей однородной системы уравнений
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Метод Жордано-Гаусса. Как найти обратную матрицу с помощью элементарных преобразований?
- •Как найти обратную матрицу методом Гаусса?
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Решение системы при различных способах выбора базиса
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Собственные значения (числа) и собственные векторы. Примеры решений
- •Сколько у матрицы собственных чисел и собственных векторов?
- •Как найти собственные значения и собственные векторы матрицы?
- •Найти матрицу в базисе из собственных векторов
- •Как решать задачу в случае кратных собственных чисел?
- •Собственные векторы – это в точности векторы фундаментальной системы решений
- •Как можно отблагодарить автора?
- •Комплексные числа для чайников
- •Понятие комплексного числа
- •Алгебраическая форма комплексного числа. Сложение, вычитание, умножение и деление комплексных чисел
- •Тригонометрическая и показательная форма комплексного числа
- •Возведение комплексных чисел в степень
- •Извлечение корней из комплексных чисел. Квадратное уравнение с комплексными корнями
- •Как можно отблагодарить автора?
Решение системы методом почленного сложения (вычитания) уравнений системы
В ходе решения систем линейных уравнений нужно стараться использовать не «школьный метод», а метод почленного сложения (вычитания) уравнений системы. Почему? Это экономит время и упрощает вычисления, впрочем, сейчас станет всё понятнее.
Пример 4
Решить систему линейных уравнений:
Я взял ту же систему, что и первом примере. Анализируя систему уравнений, замечаем, что коэффициенты при переменной одинаковы по модулю и противоположны по знаку (–1 и 1). В такой ситуации уравнения можно сложить почленно:
Действия, обведенные красным цветом, выполняются МЫСЛЕННО. Как видите, в результате почленного сложения у нас пропала переменная . В этом, собственно, и состоит суть метода – избавиться от одной из переменных.
Теперь всё просто: – подставляем в первое уравнение системы (можно и во второе, но это не так выгодно – там числа больше):
В чистовом оформлении решение должно выглядеть примерно так:
Ответ:
У некоторых явно возник вопрос: «Зачем все эти изыски, если можно просто выразить одну переменную через другую и подставить во второе уравнение?».
Пример 5
Решить систему линейных уравнений: В данном примере можно использовать «школьный» метод, но большой минус состоит в том, что когда мы будем выражать какую-либо переменную из любого уравнения, то получим решение в обыкновенных дробях. А возня с дробями займет время, к тому же, если у Вас не «набита рука» на действиях с дробями, то велика вероятность допустить ошибку.
Поэтому целесообразно использовать почленное сложение (вычитание) уравнений. Анализируем коэффициенты при соответствующих переменных:
Как видим числа в парах (3 и 4), (4 и –3) – разные, поэтому, если сложить (вычесть) уравнения прямо сейчас, то от переменной мы не избавимся. Таким образом, хотелось бы видеть в одной из пар одинаковые по модулю числа, например, 20 и 20 либо 20 и –20.
Будем рассматривать коэффициенты при переменной :
Подбираем такое число, которое делилось бы и на 3 и на 4, причем оно должно быть как можно меньше. В математике такое число называется наименьшим общим кратным. Если Вы затрудняетесь с подбором, то можно просто перемножить коэффициенты:
Далее: Первое уравнение умножаем на Второе уравнение умножаем на
В результате:
Вот теперь из первого уравнения почленно вычитаем второе. На всякий случай привожу еще раз действия, которые проводятся мысленно: Следует отметить, что можно было бы наоборот – из второго уравнения вычесть первое, это ничего не меняет.
Теперь подставляем найденное значение в какое-нибудь из уравнений системы, например, в первое:
Ответ:
Решим систему другим способом. Рассмотрим коэффициенты при переменной
Очевидно, что вместо пары коэффициентов (4 и –3) нам нужно получить 12 и –12. Для этого первое уравнение умножаем на 3, второе уравнение умножаем на 4:
Почленно складываем уравнения и находим значения переменных:
Ответ:
Второй способ несколько рациональнее, чем первый, так как складывать проще и приятнее чем вычитать.
В высшей математике всегда стремимся складывать и умножать, а не вычитать и делить.
Пример 6
Решить систему линейных уравнений:
Это пример для самостоятельного решения (ответ в конце урока).
Продолжение урока на странице Правило Крамера. Метод обратной матрицы >>>
Автор: Емелин Александр
Высшая математика для заочников и не только >>>
(Переход на главную страницу)