ALGEBRA
.pdf
Так как det(A) 6= 0, то получаем, что |
||||
|
k |
|
¯ |
|
c |
= |
det(Ak(b)) |
. |
|
|
det(A) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
•First •Prev •Next |
•Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit |
Найти решение системы |
|
|
|
|||||||||||
T |
|
|
|
|
x + 2y |
|
|
|
= 0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x + |
|
y + z = 1 . |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
z = 0 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 0 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
1 1 |
|
6, |
|
|
Решение. det(A) = |
|
|
|
= |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
det(A |
¯ |
|
1 |
|
1 1 |
|
= 2, |
|
|
|
|
|||
(b)) = |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•First |
•Prev •Next •Last •Go Back |
•Full Screen •Close •Quit |
|||||||
|
|
|
|
|
1 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
det(A |
|
¯ |
|
|
2 1 1 |
|
= |
|
1, |
|
||||
(b)) = |
|
|
|
|
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
0 0 1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
det(A |
|
¯ |
|
|
|
2 |
|
1 1 |
|
= |
1 |
|
||
|
(b)) = |
|
|
|
|
|
||||||||
3 |
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
1 0 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¯ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
det(A1(b)) |
|
|||||||
|
|
|
|
x = |
det(A) |
¯ |
= −3, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
det(A2(b)) 1 |
|||||||
|
|
|
|
|
y = |
|
det(A) |
= |
6, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¯ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
det(A3(b)) 1 |
|||||||
|
|
|
|
|
z = |
|
det(A) |
= |
6. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
•First |
•Prev |
•Next •Last |
•Go Back •Full Screen •Close •Quit |
||||
Правило Крамера часто используется в тео- |
|||
рии. Для нахождения решения конкретной |
|||
системы линейных уравнений есть более |
|||
эффективные |
алгоритмы |
поиска |
решения |
систем линейных уравнений на ЭВМ. Один |
|||
из них, вам знакомый, метод исключения |
|||
Гаусса. |
|
|
|
|
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit |
||
Пример 121. Найти решение системы |
|
|||||||||||
|
|
|
x + 2y |
|
= 0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x + |
y + z = 1 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
y |
|
z = 0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x + 2y |
|
= |
0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = y = |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5y + |
|
z = |
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
x = |
− |
3 |
|
||||
|
|
|
z = |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•First |
•Prev |
•Next |
•Last |
•Go Back •Full Screen •Close •Quit |
||||
|
5.3. |
Решение произвольной совместной |
|
||||||
|
|
|
системы линейных уравнений |
|
|||||
Пусть задана совместная система (5.1) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
¯ |
|
|
|
|
|
|
|
A · x¯ = b, |
|
|||
где A = (a¯1, a¯2, . . . , a¯n) Mn1 (Rm) – основная |
|||||||||
матрица системы, |
|
|
|
|
|
||||
x¯ = (x1, x2, . . . , xn)T Rn – искомое решение, |
|
||||||||
¯ |
1 |
2 |
, . . . , b |
m |
T |
R |
m |
– столбец свобод- |
|
b |
= (b |
, b |
) |
|
|
||||
ных членов. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
•First •Prev |
•Next •Last •Go Back •Full Screen •Close |
•Quit |
||
Запишем расширенную матрицу системы |
|
|||
¯ |
1 |
m |
). |
|
B = (a¯1, a¯2, . . . , a¯n, b) Mn+1(R |
|
|
||
По теореме 60 (Кронекера - Капелли ) |
|
|||
rangB = rangA = r ≤ min{m, n}. |
|
|||
Модифицированным методом Гаусса выберем |
||||
базисные столбцы и строки в матрице A и их |
||||
номера присвоим числам |
|
|
|
|
β1 < β2 < · · · < βr |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
α1 < α2 < · · · < αr, |
|
|
|
|
соответственно. |
|
|
|
|
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen |
•Close •Quit |
|||
Числам |
βr+1 < βr+2 < · · · < βn |
присвоим номера оставшихся столбцов в по- |
рядке слева направо. Строки, не являющиеся |
базисными в матрице A, вычеркнем из матри- |
цы B. Это означает, что из системы мы вы- |
черкнули уравнения, относящиеся к небазис- |
ным строкам. Они являются линейными ком- |
бинациями уравнений, соответствующих ба- |
зисным строкам. |
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit |
Получим в результате систему из r уравне- |
ний, эквивалентную исходной системе. Число |
неизвестных в ней n ≥ r. Назовём переменные |
xβi, i = 1, r, базисными или зависимыми, а |
остальные неизвестные – свободными. |
Эту систему можно разрешить только в ви- |
де указания зависимости одних неизвестных |
(базисных) через остальные. |
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit |
Перенесем вправо члены уравнений, содер- |
||||||||||||||||||||||||
жащие свободные неизвестные. Получим си- |
||||||||||||||||||||||||
стему, определитель основной матрицы кото- |
||||||||||||||||||||||||
рой не равен нулю (он – базисный минор): |
||||||||||||||||||||||||
xβ1 |
= ˜bα1 |
|
a˜α1 |
xβr+1 |
|
a˜α1 |
xβr+2 |
|
a˜α1 xβn |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
− |
|
βr+1 |
|
|
|
− |
|
βr+2 |
|
|
|
− · · · − |
βn |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
β |
|
|
α |
|
|
α |
2 |
|
β |
|
|
|
α |
2 |
|
β |
|
|
α |
2 |
β |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
˜ |
2 |
|
|
|
|
|
r+1 |
|
|
|
|
|
r+2 |
|
|
|
n |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a˜ |
|
|
x |
|
|
|
a˜ |
|
|
x |
|
|
|
a˜ x |
|
|
|
x = b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
βr+1 |
|
|
|
|
|
βr+2 |
|
|
|
|
βn |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
− · · · − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
β |
|
|
α |
|
|
α |
r |
|
β |
|
|
|
α |
|
β |
|
|
α |
r |
β |
|
||
|
r |
|
|
|
|
|
r+1 |
|
|
|
r |
|
r+2 |
|
|
n |
||||||||
|
|
˜ |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
a˜ |
|
|
x |
|
|
|
a˜ |
|
|
x |
|
|
|
a˜ x |
|
|
|
x = b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
βr+1 |
|
|
|
|
|
βr+2 |
|
|
|
|
βn |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
− · · · − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где ˜ означает, что числа получены как ре- |
||||||||||||||||||||||||
зультат применения модифицированного мето- |
||||||||||||||||||||||||
да Гаусса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•First •Prev •Next |
•Last •Go Back •Full Screen |
•Close |
•Quit |
|||||||||
