Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Презентации по математике / Презентации / 04 -05-06 Элементы линейной алгебры.ppt
Скачиваний:
61
Добавлен:
11.02.2015
Размер:
521.73 Кб
Скачать

Решение систем линейных уравнений.

Матричный метод. Формулы Крамера.

Невырожденные матрицы

Квадратная матрица А называется невырожденной, если определитель не равен нулю. В противном случае матрица А называется вырожденной.

Матрицей, союзной к матрице А, называется матрица

 

А11

А21

...

Аn1

 

 

 

А12

А22

...

Аn2

 

*

 

 

А

 

 

...

... ...

 

 

...

 

 

А

А

...

A

 

 

 

 

 

 

1n

2n

 

nn

 

Где Аik - алгебраическое дополнение элемента аik данной матрицы А.

Матричный метод решения системы

Матричная запись системы

a11 x1 a1n xn b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

n1

x

a

nn

x

n

b

 

 

 

 

1

 

 

 

n

 

a11a12...a1n

 

 

x1

 

b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

...a

 

 

 

x2

 

b2

A a

 

 

;

Х

 

;

В

:

 

21 22

 

2n

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

am1am2...amn

 

 

x

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

m

.

Вматричном виде: АХ = В, где

А- основная матрица системы;

Х – матрица-столбец переменных; В – матрица-столбец свободных членов.

Если А – невырожденная, т.е. ∆ ≠ 0 и А имеет единственную А-1 , то

А-1 АХ = А-1В, т.е.

Х = А-1В – решение системы уравнений

Алгоритм нахождения А-1

1) det А ≠ 0

2) составить для А союзную матрицу А*

3) умножить А* на 1/∆ → А-1

Алгоритм решения систем линейных уравнений матричным методом

1. Составляем матрицы А, В и Х

2.Вычисляем определитель матрицы А

3.Находим обратную матрицу А-1

4.Находим решение системы уравнений по формуле:

Х=А-1В

1

A 31

x

 

Пример

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

2

x

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

2x

 

6

 

 

3x

 

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2x

 

2x

 

5

 

 

x

2

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

2

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

, B

 

 

, X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 x2

x

3

*

 

2

2

 

3

 

 

4

3

5

 

;

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4

 

7

 

 

 

 

 

 

 

det A 1 ;

 

 

2

2 3

A 1

 

 

4

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4

7

 

 

 

 

 

2

2 3

2

 

2 ( 2) 2 6 ( 3) 5

 

 

1

 

 

3

5

 

 

6

 

 

 

 

 

1

 

X 4

 

 

 

4 ( 2) 3 6 ( 5) 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4

7

 

 

5

 

 

5 ( 2) ( 4 ) 6 7 5

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формулы Крамера

Если определитель системы n линейных уравнений с n неизвестными D≠0, то система совместна и имеет единственное решение, выражаемое по следующим формулам:

x D1

;

x

2

 

D2

; ...

x

n

 

Dn

 

 

 

1

D

 

 

 

D

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dn – это определитель, который получается из определителя

системы путем замены только n-го столбца столбцом свободных коэффициентов системы.

Алгоритм решения систем линейных уравнений по формулам Крамера

1. Составляем матрицы А, В, Х

 

2. Вычисляем определитель матрицы А.

3. Составляем определитель 1

путем замены

 

первого столбца в матрице А на вектор-столбец

матрицы В

 

 

4.Вычисляем определитель 1 и находим первую

 

неизвестную по формуле:

 

 

x

1

 

 

1

 

 

 

 

 

5. Составляем определитель 2 путем

замены второго столбца в матрице А на вектор-столбец матрицы В

6.Вычисляем определитель 2 и находим вторую неизвестную по формуле:

x2 2

7. Составляем определитель 3 путем замены

третьего столбца в матрице А на вектор-столбец матрицы В 8. Вычисляем определитель 3 и находим третью

неизвестную по формуле:

x3 3