
1.59 А) ; б).
1.60 а)
;
б)
.
В задачах
1.61-1.62 найти
вектор
из уравнений.
1.61
,
где
,
,
.
1.62
,
где
,
,
.
В задачах 1.63-1.68 выяснить, являются ли следующие системы арифметических векторов линейно зависимыми или линейно независимыми.
1.63
,
.
1.64
,
.
1.65
,
,
.
1.66
,
,
.
1.67
,
,
,
.
1.68
,
,
,
.
1.69Установить,
в каких из нижеследующих случаев векторы
линейно зависимы, и в этом случае,
представить вектор
как линейную комбинацию векторов
а)
б)
в)
1.70Представить
вектор
как линейную комбинацию векторов
и
:
а)
;
б)
;
в)
.
1.71Найти
все значения
при которых вектор
линейно выражается через векторы
:
а)
,
,
,
;
б)
,
,
,
;
в)
,
,
,
;
г)
,
,
,
.
1.72 Найти все базисы системы векторов:
а)
,
,
;
б)
,
,
,
.
1.73 Найти какой-нибудь базис системы векторов и выразить через этот базис остальные векторы системы:
а)
,
,
;
б)
,
,
,
.
1.74
Показать, что
векторы
образует базис в
и вычислить координаты вектора
в этом базисе.
1.75 Найти
координаты вектора
в базисе
:
а)
,
,
,
;
б)
,
,
,
;
в)
,
,
,
,
;
г),
,
,
,
,
.
1.76Найти
координаты вектора
в базисе
,
если он задан в базисе
:
а)
,
б)
,
;
;
в)
,
г)
,
;
.
В задачах 1.77-1.87 вычислить ранг матриц.
1.77 . 1.78.
1.79
.
1.80
.
1.81
.
1.82
.
1.83.
1.84
.
1.85
.
1.86.
1.87
.
В задачах 1.88-1.90 найти ранг системы векторов
1.88
,
,
,
,
.
1.89,
,
,
.
1.90
,
,
.
§4. Системы линейных уравнений.
…Система уравнений
вида:
называетсясистемой
линейных уравнений с
неизвестными.
В матричной форме система имеет вид:
,
где
,
,
.
Здесь
-матрица системы,
-матрица-столбец
неизвестных,
-
матрица-столбец свободных членов. Если
,
где
- нулевая матрица-столбец (все её элементы
равны нулю), то система называетсяоднородной,
в противном
случае неоднородной.
Если в системе
и определитель матрицы системы
(т.е. матрица
имеет обратную
), то система имеет единственное решение,
определяемое:
а)
по формулам
Крамера:
,
,где
-
определитель, получаемый из определителя
системы
заменой
-ого
столбца на столбец свободных членов;
б)
методом обратной матрицы
по формуле
.
Решение произвольной
системы уравнений находят методом
Гаусса. Для
этого составляют расширенную матрицу
системы
,
приписывая к матрице системы
справа столбец свободных членов
.
Затем расширенную матрицу
с помощью элементарных преобразований
над строками и перестановкой столбцов
приводят к специальному виду:
.
Если хотя бы одно из чисел
отлично от нуля, то исходная система
уравнений несовместна; если
,
то система совместна. Совместная система
имеет единственное решение, если
,
и бесконечное множество решений, если
.
Считая
базисными неизвестными,
-свободными,
бесконечное множество решений записывают
в виде общего решения, придавая свободным
неизвестным произвольные значения:
и выражая базисные неизвестные через
свободные.
Однородная
система уравнений всегда совместна,
так как имеет тривиальное решение
.
Для существования нетривиального
решения однородной системы необходимо
и достаточно, чтобы
(при
это условие означает:
).
Если
,
то однородная система имеет
линейно
независимых частных решений:
,
называемых
её
фундаментальной системой решений. Общее
решение однородной системы имеет
вид
,
где
-произвольные
постоянные. Решения
,
образующие фундаментальную систему
решений, можно получить, если в общем
решении однородной системы свободным
неизвестным придавать поочерёдно
значение
,
полагая остальные равными
.
Общее решение
неоднородной системы
может быть найдено как сумма общего
решения соответствующей однородной
системы
и произвольного частного решения
неоднородной системы:
.
В задачах 1.91-1.100 решить системы уравнений:
а) по формулам Крамера; б) методом обратной матрицы;
в) методом Гаусса.
1.91
.
1.92
.
1.93.
1.94
.
1.95.
1.96
.
1.97.
1.98
.
1.99.
1.100
.
В задачах 1.101-1.114 решить системы уравнений методом Гаусса.
1.101.
1.102
.
1.103.
1.104
.
1.105.
1.106
.
1.107.
1.108
.
1.109.
1.110.
1.111.
1.112.
1.113.
1.114.
В задачах 1.115-1.118 найти фундаментальную систему решений и общее решение однородных систем уравнений.
1.115.
1.116
.
1.117.
1.118
.
В задачах 1.119-1.122 найти общие решения неоднородных систем, используя фундаментальную систему решений соответствующих однородных.
1.119.
1.120.
1.121.
1.122.