Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ALGEBRA

.pdf
Скачиваний:
159
Добавлен:
11.05.2015
Размер:
7.97 Mб
Скачать

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

 

α1

xβr+1

 

α1

xβr+2

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]