
- •Савчук с.Б. Линейная алгебра
- •080100 Экономика, 080200 Менеджмент,100400 Туризм
- •Пояснительная записка
- •Программа самостоятельной работы студентов Тематический план самостоятельной работы и нирс
- •Задания для самостоятельной работы студентов Раздел 1. Элементы линейной алгебры: матрицы и определители
- •Раздел 2. Системы линейных уравнений
- •Раздел 3. Элементы матричного анализа. Векторы
- •Раздел 4. Уравнение линии
- •Контроль самостоятельной работы студентов
- •Комплекс средств обучения для организации самостоятельной работы студентов:
- •Рекомендуемая литература
- •Светлана Борисовна Савчук Линейная алгебра
- •100400 Туризм
Раздел 2. Системы линейных уравнений
Вопросы для подготовки к коллоквиуму
Общий вид системы m линейных уравнений с n переменными (пояснить все обозначения). Решение системы. Совместная система уравнений. Определенная система уравнений. Равносильные системы уравнений.
Несовместная система уравнений. Неопределенная система уравнений Матричная форма записи системы m линейных уравнений с n переменными.
Системы n линейных уравнений с n переменными. Метод обратной матрицы. Теорема Крамера.
Метод Гаусса.
Теорема Кронекера-Капелли. Схема решений системы m линейных уравнений с n переменными. Определение основных, неосновных и базисных переменных.
Системы линейных однородных уравнений. Свойства решений СЛОУ.
Фундаментальная система решений. Теорема о ФСР СЛОУ. Алгоритм нахождения ФСР.
Балансовые соотношения.
Модель Леонтьева многоотраслевой экономики.
Задания для аудиторной самостоятельной работы
1. Решите системы уравнений матричным методом и методом Крамера.
1).
2).
; 3).
.
2. Решите систему методом Гаусса. Укажите общее и частное решение.
1).
2).
3. Найдите все базисные решения системы уравнений
4. Найдите общее решение и фундаментальную систему решений системы линейных однородных уравнений
1).
2).
3)
Индивидуальное домашнее задание
Задание № 1.
Проверить совместность системы уравнений и в случае совместности решить ее А) по формулам Крамера; Б) методом обратной матрицы; В) методом Гаусса.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
|
Системы |
1 |
2х1 + х2 + 3х3 = 7 2х1 + 3х2 + х3 = 1 3х1 +2х2 + х3 = 6 |
2х1 – х2 +2х3 = 3 х1 + х2 + 2х3 = -4 4х1 + х2 + 4х3 = -3 |
3х1 – х2 + х3 = 12 х1 + 2х2 + 4х3 = 6 5х1 + х2 + 2х3 = 3 |
2 |
3х1+2х2-4х3=8 2х1+4х2-5х3=11 х1-2х2+х3=1 |
х1+х2+х3=1 х1-х2+2х3=-5 2х1+3х3=-2 |
2х1-х2+4х3=15 3х1-х2+х3=8 5х1-2х2+5х3=0 |
|
Вариант |
4 |
5 |
6 |
|
Системы |
1 |
2х1 – х2 + 3х3 = -4 х1 + 3х2 – х3 = 11 х1 – 2х2 + 2х3 = -7 |
3х1 – 2х2 + 4х3=12 3х1 + 4х2 - 2х3 =6 2х1 - х2 - х3 = - 9 |
8х 1+ 3х2 - 6х3 =-4 х1 + х2 - х3 = 2 4х1 + х2 - 3х3 =-5 |
2 |
3х1-3х2+2х3=2 4х1-5х2+2х3=1 х1-2х2=5 |
3х1+2х2-4х3=8 2х1+4х2-5х3=1 5х1+6х2-9х3=2 |
3х1+х2+2х3=-3 2х1+2х2+5х3=5 5х1+3х2+7х3=1 |
|
Вариант |
7 |
8 |
9 |
|
Системы |
1 |
4х1 + х2 - 3х3 = 9 х1 + х2 - х3 = -2 8х1 + 3х2 - 6х3 =12 |
2х1+3х2+4х3=33 7х1-5х2=24 4х1+11х3=39 |
2х1+3х2+4х3=12 7х1-5х2+х3=-33 4х1+х3=-7 |
2 |
4х1-7х2-2х3=0 2х1-3х2-4х3=6 2х1-4х2+2х3=2 |
5х1-9х2-4х3=6 х1-7х2-5х3=1 4х1-2х2+х3=2 |
х1-5х2+х3=3 3х1+2х2-х3=7 4х1-3х2=1 |
|
Вариант |
10 |
11 |
12 |
|
Системы |
1 |
х1+4х2-х3=6 5х2+4х3=-20 3х1-2х2+5х3=-22 |
3х1-2х2+4х3=21 3х1+4х2-2х3=9 2х1-х2-х3=10 |
3х1-2х2-5х3=5 2х1+3х2-4х3=12 х1-2х2+3х3=-1 |
2 |
5х1-5х2-4х3=-3 х1-х2+5х3=1 4х1-4х2-9х3=0 |
7х1-2х2-х3=2 6х1-4х2-5х3=3 х1+2х2+4х3=5 |
4х1-3х2+х3=3 х1+х2-х3=4 3х1-4х2+2х3=2 |
|
Вариант |
13 |
14 |
15 |
|
Системы |
1 |
4х1+х2+4х3=19 2х1-х2+2х3=11 х1+х2+2х3=8 |
2х1-х2+2х3=0 4х1+х2+4х3=6 х1+х2+2х3=4 |
2х1-х2+2х3=8 х1+х2+2х3=11 4х1+х2+4х3=22 |
2 |
3х1+х2+2х3=1 2х1+2х2-3х3=9 х1-х2+х3=2 |
6х1+3х2-5х3=0 9х1+4х2-7х3=3 3х1+х2-2х3=5 |
8х1-х2+3х3=2 4х1+х2+6х3=1 4х1-2х2-3х3=7 |
|
Вариант |
16 |
17 |
18 |
|
Системы |
1 |
2х1-х2-3х3=-9 х1+5х2+х3=20 3х1+4х2+2х3=15 |
2х1-х2-3х3=0 3х1+4х2+2х3=1 х1+5х2+х3=-3 |
-3х1+5х2+6х3=-8 3х1+х2+х3=-4 х1-4х2-2х3=-9 |
2 |
2х1+3х2+4х3=5 х1+х2+5х3=6 3х1+4х2+9х3=0 |
2х1-3х2-4х3=1 7х1-9х2-х3=3 5х1-6х2+3х3=7 |
5х1+6х2-2х3=2 2х1+3х2-х3=9 3х1+3х2-х3=1 |
|
Вариант |
19 |
20 |
21 |
|
Системы |
1 |
3х1+х2+х3=-4 -3х1+5х2+6х3=36 х1-4х2-2х3=-19 |
3х1-х2+х3=-11 5х1+х2+2х3=8 х1+2х2+4х3=16 |
3х1-х2+х3=9 5х1+х2+2х3=11 х1+2х2+4х3=19 |
2 |
3х1+х2-2х3=6 5х1-3х2+2х3=4 -2х1+5х2-4х3=0 |
2х1+х2+х3=2 5х1+х2+3х3=4 7х1+2х2+4х3=1 |
х1-2х2-3х3=3 х1+3х2-5х3=0 2х1+х2-8х3=4 |
|
Вариант |
22 |
23 |
24 |
|
Системы |
1 |
2х1+3х2+х3=4 2х1+х2+3х3=0 3х1+2х2+х3=1 |
2х1+3х2+х3=12 2х1+х2+3х3=16 3х1+2х2+х3=8 |
х1-2х2+3х3=14 2х1+3х2-4х3=-16 3х1-2х2-5х3=-8 |
2 |
х1-4х2-2х3=0 3х1-5х2-6х3=2 4х1-9х2-8х3=1 |
4х1+х2-3х3=1 3х1+х2-х3=2 х1-2х3=5 |
3х1-5х2+3х3=4 х1+2х2+х3=8 2х1-7х2+2х3=1 |
|
Вариант |
25 |
26 |
27 |
|
Системы |
1 |
3х1+4х2-2х3=11 2х1-х2-х3=4 3х1-2х2+4х3=11 |
х1+5х2-6х3=-15 3х1+х2+4х3=13 2х1-3х2+х3=9 |
4х1-х2=-6 3х1+2х2+5х3=-14 х1-3х2+4х3=-19 |
2 |
х1-2х2+3х3=6 2х1+3х2-4х3=2 3х1+х2-х3=5 |
5х1-х2-2х3=1 3х1-4х2+х3=7 2х1+3х2-3х3=4 |
2х1+8х2-7х3=0 2х1-5х2+6х3=1 4х1+3х2-х3=7 |
|
Вариант |
28 |
29 |
30 |
|
Системы |
1 |
5х1+2х2-4х3= -16 х1+3х3= -6 2х1-3х2+х3=9 |
х1+4х2-х3=-9 4х1-х2+5х3=-2 3х2-7х3=-6 |
7х1+4х2-х3=13 3х1+2х2+3х3=3 2х1-3х2+х3=-10 |
2 |
3х1+4х2+х3=2 х1+5х2-3х3=4 2х1-х2+4х3=5 |
2х1-3х2+2х3=5 3х1+4х2-7х3=2 5х1+х2-5х3=9 |
4х1-9х2+5х3=1 7х1-4х2+х3=11 3х1+5х2-4х3=5 |
Задание № 2. Найти фундаментальную систему решений однородной системы линейных уравнений.
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
25
|
26
|
27
|
28
|
29
|
30
|
Задание № 3.
Исследовать и решить систему уравнений методом Гаусса.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
||||||||
Системы |
12х1+х2=1 х2+2х3+х4=9 4х1-17х2-6х3-5х4=-17 |
7х1-6х2+2х3=2 2х1-7х2-2х3-х4=-4 2х1-9х2-4х3-3х4= -6 |
2х1-2х2+х4=15 5х1+5х2=43 9х1+4х2+5х3+7х4=53 |
||||||||
Вариант |
4 |
5 |
6 |
||||||||
Системы |
2х1-9х2-4х3-3х4= -6 2х1-7х2-2х3-х4= -4 7х1-6х2+2х3=2 7х1-17х2+х3-2х4=14 |
8х1-х2-х3+3х4=30 5х1-5х2-х3-2х4=1 10х1+3х2+2х4=51 3х1+2х2+х4=19 |
3х1-3х2-4х3+х4=1 х2+5х3+х4=-12 5х2-14х3+3х4= -46 |
||||||||
Вариант |
7 |
8 |
9 |
||||||||
Системы |
х1+5х2-2х3=9 2х1-7х2-х4= -14 2х1-10х2-4х4= -26 |
3х1+2х2+х4=17 х1+2х2-х3= - 4 5х1+х2-8х3+2х4=16 |
4х1-7х2+14х3+5х4 =-5 х1+2х2-3х3-х4=15 3х1-х2=13 |
||||||||
Вариант |
13 |
14 |
15 |
||||||||
Системы |
3х1-7х2+7х3+2х4=8 х1+8х2+10х3+3х4=3 4х1-2х2+3х3+х4=17 5х1-17х2+х3-2х4=-24 |
3х1-х2+2х3+5х4= -1 3х1-3х2+6х3+15х4=-3 3х1-х2+3х3+14х4= -8 |
2х1+7х2+3х3+х4=6 5х1+12х2+5х3+3х4=10 6х1-х2-2х3+5х4=-2 |
Вариант |
10 |
11 |
12 |
|||
Системы |
2х1+3х2-5х3=7 6х1+8х2-14х3=17 2х1-2х2-х3=1 5х1+11х2-16х3=21 |
2х1-5х2+3х3+х4=5 3х1-7х2+3х3-х4= -1 5х1-9х2+6х3+2х4=7 4х1-6х2+3х3+х4=8 |
2х1+3х2+11х3+5х4=5 х1+х2+5х3+2х4=3 3х1+2х2+8х3+4х4=5 |
Вариант |
16 |
17 |
18 |
|
Системы |
8х1-х2+3х3=22 4х1+х2+6х3= -1 13х1+х2+16х3=5 |
5х1-5х2-4х3= -3 х1-х2+5х3=11 4х1-3х2-6х3= -9 |
2х1+3х2+х3-2х4=29 3х1+х2+4х3+5х4=26 7х1+8х2+2х3+17х4=64 |
|
Вариант |
19 |
20 |
21 |
|
Системы |
3х1+х2+2х3+3х4=16 2х1-2х2+х3=15 5х1+5х2+х3=15 |
2х1+х2+2х4=22 8х1-2х2+5х4=23 26х1+х2-2х3-5х4=-39 |
8х1-2х3+5х4=23 26х1+х2-2х3-5х4=-39 4х1-2х2-х3-6х4=-64 |
|
Вариант |
22 |
23 |
24 |
|
Системы |
х1+5х3+х4= -12 5х2+14х3+3х4= -46 3х1-3х2-4х3+х4=1 |
3х1-3х2-4х3+х4=1 х1-8х2-7х3-2х4=45 5х2+14х3+3х4=-46 |
2х1-4х2+2х3+х4=-23 10х1-9х2+7х3-5х4=-31 10х2+2х4=96 |
|
Вариант |
25 |
26 |
27 |
|
Системы |
х1+2х2+3х3+х4=1 3х1+13х2+13х3+5х4=3 х1+5х2+3х3+х4=7 |
2х1-х2+3х3=0 -2х1+3х2-х4=1 х2-3х3+4х4=-1 |
-х2+3х3-4х4=2 2х1+6х3-4х4=3 -х1+2х2+х3-3х4=0 |
Вариант |
28 |
29 |
30 |
|||
Системы |
2х1+3х2+4х3+х4=2 х1+х2+7х3+х4=6 3х1+2х2+х3+5х4=8 3х1+2х2+х3+5х4=8 |
х1-2х2-х3+3х4=5 2х1-4х2-2х3+6х4=10 2х1+х2+х4=20 |
3х1-7х2+7х3+2х4=8 х1-8х2+10х3+3х4=9 5х1-17х2+х3-2х4=-24 |
Задание № 4.
Найти все базисные решения систем уравнений.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||||||||||
Система |
х1+2х2=1 -х2+х4+х5=4 3х1-х3+2х5=2 |
2х1+3х2+х4=6 х2-х3=4 -3х1-х3-х5=2 |
2х1-х3-х4=4 х2+3х3+2х4=3 |
2х1+х3= -5 -х1+х2=3 3х1-х4=1 |
||||||||||||||||||
Вариант |
5 |
6 |
7 |
8 |
||||||||||||||||||
Система |
х1+2х4-2х5=4 -х3-3х4+х5=5 х2+3х5= -2 |
х1+х2+х3+х4+х5=5 х1-х2+х3-х4+х5=1 |
х1-2х2+х3+х4=1 х1-2х2+х3-х4= -1 |
х1-2х2+х3-х4=-1 х1-2х2+х3+5х4=5
|
||||||||||||||||||
Вариант |
9 |
10 |
11 |
12 |
||||||||||||||||||
Система |
х1+х2+х3+х4=4 -х1+х2+х3+х4=3 |
х1+х2+х3+х4+х5=1 х1+х3+2х5=4 |
х1-2х2+х3+х4=1 х1-2х2+х3+5х4 =5 |
х1-х2+х3+х4=4 х1-х2+х3-2х4=0
|
||||||||||||||||||
Вариант |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||||||||||||||||
Система |
х1+2х2+2х3+х4=2 2х1+х2+х3-2х4 =6 |
х1+х4=2 х1+х2+х3=3 |
х1+х2+х3+х4+х5=1 х1+х3+2х5=4 х2+х4= -2 |
х1+х2+х3-х4+х5=5 х1+х3+2х5=4 х2-х4=0 |
||||||||||||||||||
Вариант |
17 |
18 |
19 |
20 |
||||||||||||||||||
Система |
6х1+3х2+4х3-3х4+4х5 =5 4х1+2х2+х3-2х4+3х5=4 |
х1-2х2+3х3+ +2х4+х5=4 3х1-6х2+5х3 +4х4+3х5 =5 |
4х1+2х2+3х3-2х4+4х5 =0 6х1+3х2+2х3-3х4+4х5 =5 |
х1-2х2+7х3+4х4+х5 =11 х1-2х2+3х3+2х4+х5 =4 |
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
||||||||
Система |
2х1-х2-х3+2х4+3х5=2 6х1-3х2-2х3+4х4+5х5 =3 |
6х1-3х2-4х3+8х4+13х5 = 9 2х1-х2-х3+2х4+3х5 =2 |
х1+х2+х3+х4=1 х2+х3+х4=1 х3+х4=1 |
-х1-2х2+х3+х4=1 -2х1+х2+х3++х4=2 3х1+2х4=3 |
||||||||
Вариант |
25 |
26 |
27 |
28 |
||||||||
Система |
х1+2х2-х3+х4=3 х1+4х2+х3= -2 |
2х1+х2-х3+х4=3 -2х1+х2+х3-х4= -1 |
х1+х2+х3+х4+х5=5 х2+х3+х4-х5=2 х3-х4+х5=1 |
х1+х2+х3+5х4=0 х1+х2-х4=3 х1-х2+3х4= -1 |
||||||||
Вариант |
29 |
30 |
|
|
|
|||||||
Система |
х1+х2+х3+2х4=7 х2+х3+х4=5 х1-х4=3 |
х1+2х2-х4=3 х1-х2+3х4= -1 2х1+х2+х3-х4=5 |
|
|
|