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

Тетрадь 1 (определители,матрицы,СЛАУ,векторы)

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
5.6 Mб
Скачать

Складіть

матрицю С із

алгебраїчних доповнень

Aij ,

причому

алгебраїчні доповнення

рядків записуємо у

стовпці

(транспонування матриці).

 

 

A11

A21

A31

 

 

 

 

C A

A

A

 

 

 

 

 

12

22

32

 

 

 

 

 

A13

A23

A33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрицю AT називають транспонованою до матриці AT є стовпцями матриці A , а стовпці – рядками матриці A .

Крок 7.

Знайдіть матрицю (E A) 1 .

(E A) 1

Обернену матрицю знаходять за формулою (E A) 1

A , якщо рядки матриці

 

1

E A C .

Крок 8.

Обчисліть об’єми валової продукції Х, помножуючи матрицю (E A) 1 на матрицю нового кінцевого продукту Y .

Х (E A) 1 Y

Добутком матриці (E A) 1

розміру 3 3 на

матрицю Y

розміру 3 1 є

матриця Х (E A) 1 Y розміру 3 1, у якої елемент x

ij

є сумою добутків елементів i

 

 

 

 

-го рядка матриці (E A) 1

на відповідні

 

елементи

j -го стовпця

матриці Y .

 

 

 

 

Відповідь: для задоволення нових показників попиту необхідно буде виробити десь 101 тис. т. продукції металевого цеху, 116 тис. машин та найняти 98 робітників.

43

Учимося самостійно розв’язувати завдання

2.23.

І рівень

ІІ рівень

ІІІ рівень

 

Знайдіть матрицю С:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C AT BE

 

 

 

 

 

C A 2B

 

C 3B AT

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 1 3

 

A 2

0 1 ,

 

A

6

2

1

,

 

 

A

2

1

 

,

 

 

 

 

6

7 5

 

 

 

0

 

6

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

3

1

 

 

 

 

 

1

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

5

1

4

.

B

3 2

.

 

 

 

B 1

2

3

.

 

 

 

 

4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AT - транспонова-

 

 

У цьому випадку

 

 

 

 

 

 

на до матриці А.

 

 

 

1

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

0

1

0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І рівень

 

 

ІІ рівень

 

 

ІІІ рівень

 

 

 

 

 

 

Знайдіть добутки АВ та ВА, якщо це можливо:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

3 2 1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

A

3

,

 

 

A

5

1

 

,

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

A

,

 

 

 

 

 

1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1 2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

B

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

2 1 3

B

1 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1

 

 

 

 

B 4

0 2

3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З’ясуйте, чи узгоджені матриці-множники

та

 

визначте

розмір

 

 

матриці-добутку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

2.25.

 

 

 

І рівень

 

 

 

 

 

 

 

ІІ рівень

 

 

 

 

 

 

ІІІ рівень

 

 

 

 

 

Знайдіть матрицю обернену до матриці А та виконайте перевірку:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 2

 

 

A

3

2

.

 

 

 

A 1

2 3

.

 

 

A

4

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 6

 

 

 

 

 

 

5

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обчислюючи A 1 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та

 

A A 1

 

під час

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перевірки,

 

 

 

множ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ник

 

 

1

 

 

 

краще

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

det( A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

залишити перед матрицею.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.26.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І рівень

 

 

 

 

 

 

 

ІІ рівень

 

 

 

 

 

 

ІІІ рівень

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розв’яжіть матричне рівняння:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AX B , де

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

2 11

 

2

1

1

 

 

4

 

A

1

 

0 1

,

 

X

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 4

 

X 11

 

 

 

 

 

1 3

 

 

0

2

 

2

6

 

 

3

2

4

 

 

 

 

 

 

 

6

 

2 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розбийте задачу на підзадачі: 1) знайдіть матрицю, обернену до матриці, що

 

 

 

є першим множником у рівнянні; 2) помножте обидві частини рівняння на

 

 

 

 

знайдену матрицю зліва.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.27.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І рівень

 

 

 

 

 

 

 

ІІ рівень

 

 

 

 

 

 

ІІІ рівень

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдіть ранг матриці:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

1 3

 

 

 

1

3 1

2

 

3 4

 

1

5 2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1 5

 

2

3 4

 

 

1 2

2

 

 

 

 

 

2

3 5

 

 

 

 

 

 

 

 

3 1

 

 

 

 

 

1

10 6 1

 

 

 

2

1

 

1 2 3

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2 2 7

 

 

 

3

7

 

4 1 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

11

 

5

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

Перший

рядок

 

 

Додаючи

перший

 

 

За допомогою

 

матриці,

помно-

 

 

рядок, помножений

 

 

елементарних

 

жений на (-1),

 

 

на відповідні

числа,

 

 

перетворень

 

додайте до другого

 

 

до

 

інших

 

рядків,

 

 

отримайте

 

та третього

 

 

 

перетворіть матрицю так, щоб

 

чотири нулі в першому

 

 

 

 

 

 

усі елементи першого стовпця,

 

стовпці.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

крім a11 , дорівнювали нулю.

 

 

 

 

 

 

2.28.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІІ рівень

 

 

 

 

 

 

ІІІ рівень

 

 

 

Підприємство

 

 

випускає

 

Підприємство

 

виробляє

продукцію двох типів (А і В) та

продукцію

трьох

видів

і

використовує

сировину двох типів

використовує

сировину двох типів.

(І і ІІ). Норми затрат

сировини

Норми витрат на одиницю продукції

подано в таблиці:

 

 

 

 

 

кожного виду продукції задано за

 

 

 

І

ІІ

 

 

 

допомогою матриці:

 

 

 

 

А

 

2

3

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

В

 

5

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

1

3

. Вартість одиниці сиро-

Знайти загальні затрати сировини на

 

3

4

 

 

 

 

 

 

виробництво 100 одиниць продукції

 

 

 

 

 

 

 

вини

кожного типу задає матриця

А та 60 одиниць продукції В.

 

 

B 10

15 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдіть

 

загальні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

витрати підприємства на вироб-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ництво

 

100

 

одиниць

продукції

 

 

 

 

 

 

 

 

 

першого

виду,

200

 

одиниць

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продукції другого виду та 150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

одиниць продукції третього виду.

 

План виробництва

подайте

у

 

 

Спочатку

знайдіть

матрицю

 

вигляді

матриці

C 100;60 ,

а

 

 

вартості

S

витрат

на

одиницю

 

норми витрат сировини у вигляді

 

 

продукції (S =АВ),

а

потім

 

 

 

загальну

вартість

витрат

під-

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

приємства (СS, де С =(100;200;150) – план

 

матриці

A

 

 

. Загальні

 

 

 

5

20

 

 

виробництва)

 

 

 

 

 

затрати сировини визначаються як СА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учимося застосовувати CAS для виконання

 

 

 

 

 

 

 

операцій над матрицями

 

 

 

2.29. Відповідно до програми запуску доменних цехів установлено, що буде споруджено та запущено:

а) на котельно-механічному заводі ( Х1 ) буде запущено 10 одиниць об’єктів типу I і 15 одиниць типу II;

46

б) на Старокраматорському заводі ( Х 2 ) буде запущено 20 одиниць об’єктів типу ІІІ;

в) на Новокраматорському заводі ( Х 3 ) буде запущено 100 одиниць

об’єктів типу IV.

Визначте витрати матеріалів видів p і q на кожному заводі, якщо норми витрат матеріалів (у відповідних одиницях виміру) наведено в таблиці 2.3. Операції над матрицями виконайте за допомогою CAS Derive.

Таблиця 2.3.

Норми витрат матеріалів

Переформулюйте умову на математичну. Уведіть матриці: М

матриця об’єктів по заводах, А – матриця норм витрати матеріалів по об’єктах:

10

15

0

0

 

 

 

2

15

 

 

 

 

 

 

M

0

0

20

0

 

,

A 210

20

та знайдіть їх добуток для

 

 

 

 

 

 

 

 

10

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

100

 

 

 

5

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

визначення витрат матеріалів видів p і q на кожному заводі.

Хід обчислення.

1.Відкрийте вікно CAS Derive.

2.За допомогою опції Autor-Matrix уведіть матриці:

– розмір матриці у вікні Matrix Setup;

– числові значення елементів рядків і стовпців у вікні Author 3 3 matrix;

– номер виразу, під яким записано матрицю (з’являється після натиснення клавіші Enter).

3.За допомогою опції Autor-Expression уведіть добуток першої та другої

матриць (#1)*(#2) на панелі символів .

4.Обчисліть добуток, натиснувши кнопку .

5.Під наступним номером буде отримано матрицю, елементи якої вказують на витрати матеріалів видів p і q на кожному заводі.

47

2.30. У завданні з пункту «Учимося моделювати професійну діяльність

інженера» замініть кроки 4-7 обчислення (E A) 1

для

 

 

 

11

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

20

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

19

 

1

 

за

допомогою

відповідних

правил

E A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 20

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

застосуванням CAS Mathcad.

1.Відкрити вікно CAS Mathcad.

2.За допомогою опції Добавить - Матрицу введіть матрицю:

розмір матриці у вікні Вставка матрицы;

числові значення елементів рядків і стовпців у шаблоні поля програми

.

3.За допомогою опції Символика-Матрицы-Обратить знайдіть обернену матрицю.

4.Виокремте отриману матрицю та за допомогою опції Вычислить – С плавающей запятой знайдіть приблизні значення елементів матриці.

5.Отриману матрицю (E A) 1 застосуйте для продовження інших обчислень.

Як пов’язані системи лінійних алгебраїчних

рівнянь з інженерною практикою

Два елементи з ЕДС 1,6 В й 1,3 В та

 

внутрішніми опорами відповідно 1,0 Ом і 0,5

 

Ом з’єднані, як показано на рисунку 3.1.

 

Опір R = 0,6 Ом. Визначте струми у всіх

 

вітках проводів. Опір сполучних проводів не

 

враховувати.

 

Користуючись законами Кірхгофа і

 

зважаючиу на умовно обрані напрямки

Рис. 3.1. Схема до задачі

струмів

 

48

(I1 – струм у першому елементі, спрямований ліворуч; I2 – струм у другому елементі, спрямований ліворуч; I3 – струм на ділянці з опором R, спрямований праворуч), одержуємо систему лінійних рівнянь:

I I

 

I

,

I I

 

I

 

0,

 

1

2

 

3

 

 

1

2

 

3

 

I1r1 I2r2 E1 E2 ,

I11 0,5 I2 0,3,

I r I

R E ;

I 0,6 I

3

1,6.

 

1 1

 

3

 

1

 

1

 

 

 

Системи лінійних алгебраїчних рівнянь (СЛАР) можуть описувати механічні, хімічні, економічні та інші процеси.

 

 

 

 

 

 

 

 

Складаємо опорний конспект

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Системи лінійних алгебраїчних рівнянь

 

 

Систему m рівнянь з n невідомими

 

 

 

 

 

вигляду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отже, система 3-ох рівнянь з 3-ма

a11 x1

a12 x2 ... a1n xn b1 ,

 

 

невідомими має вигляд

 

 

 

a2 2 x2

... a2 n xn

b2

 

 

 

 

 

 

 

a21 x1

,

 

 

 

 

 

...............................................,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

x

a

 

x

 

... a

 

x

 

b

 

,

 

 

 

 

 

 

m1 1

 

m 2

 

2

 

m n

 

n

 

 

m

 

 

 

 

 

 

називають

 

системою

 

 

 

 

лінійних

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

алгебраїчних рівнянь (СЛАР)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння СЛАР містять невідомі,

Тут x1 , x2, …, xn

;

коефіцієнти при невідомих та вільні

aij

(i=1, 2, …, m,

члени. Зазначте, які символи їм

j=1, 2, …, n); b1,b2, …, bn

 

відповідають

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системи

 

Розв’язати систем рівнянь з n

 

 

 

 

 

невідомими, означає знайти такі

 

 

 

 

 

значення невідомих x x0 ,

 

x

2

x0 , …,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

2

у систему всі її рівняння

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xn xn , при підстановці яких

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЛАР називають однорідною, якщо всі

Отже, однорідна система 3-ох

вільні члени дорівнюють нулю

 

 

 

рівнянь із 3-ма невідомими має

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вигляд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

СЛАР називають неоднорідною, якщо

Отже, неоднорідна система 3-ох

хоч один з вільних членів не дорівнює

рівнянь із 3-ма невідомими має

нулю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вигляд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однорідна система

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11 x1

a12 x2

 

... a1n xn b1 ,

 

 

 

 

 

 

 

a2 2 x2

 

... a2 n xn

b2 ,

 

 

 

 

a21 x1

 

 

 

 

 

...............................................,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

x

a

m 2

x

2

... a

m n

x

n

b

,

 

 

 

 

 

m1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

завжди має тривіальний розв’язок

x1 x2 ... xn

 

 

 

 

 

 

 

Систему рівнянь називають сумісною,

 

 

 

якщо вона має хоча б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Систему рівнянь називають несумісною,

 

 

 

якщо вона не має

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумісну систему називають визначеною,

 

 

 

якщо вона має

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумісну

 

 

 

 

 

систему

 

 

 

називають

 

 

 

невизначеною, якщо вона має

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Головною матрицею системи

 

 

 

 

 

a x a

 

x

2

a x

3

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

11

1

12

 

 

 

 

 

 

13

 

 

1

 

 

 

 

матрицю

 

 

a21 x1 a2 2 x2

 

a2 3 x3

b2 , називають

 

 

 

 

a

x a

3 2

x

2

a

3 3

x

3

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

31 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

Розширеною матрицею системи

 

 

 

 

 

 

 

a x a

 

x

2

a x

3

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

11

1

12

 

 

13

 

 

1

матрицю

 

 

 

 

a21 x1 a2 2 x2

a2 3 x3

b2 , називають

 

 

 

 

 

 

 

a

x a

3 2

x

2

a

3 3

x

3

b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31 1

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методи розв’язання СЛАР

 

 

 

Визначник головної матриці системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1 a12 x2 a13 x3 b1,

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 a2 2 x2 a23 x3

b2 ,

 

 

та називають

 

 

 

 

 

a x a

 

x a x b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

31

1

 

32

 

 

2

33

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

має вигляд

 

 

 

Якщо головний визначник системи

 

 

 

 

 

 

не дорівнює нулю, то систему

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

називають

 

 

 

Якщо в головному визначнику матриці A

 

 

 

 

 

 

перший стовпець замінено на стовпець

 

 

 

 

 

 

вільних членів системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a12 x2 a13 x3 b1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 a2 2 x2 a23 x3 b2 ,

1

 

 

 

 

a x a x a x b ,

 

 

 

 

 

 

 

31

1

 

32

2

 

 

 

 

33

3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то він має вигляд

 

 

 

 

 

 

Якщов головному визначнику матриці A

 

 

 

 

 

 

другий стовпець замінено

 

 

 

 

 

 

на стовпець вільних членів системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a12 x2 a13 x3 b1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 a2 2 x2 a23 x3 b2 ,

2

 

 

 

 

a x a x a x b ,

 

 

 

 

 

 

 

31

1

 

32

2

 

 

 

 

33

3

 

 

 

3

то він має вигляд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Якщо у головному визначнику матриці

 

 

 

 

 

 

A третій стовпець замінений на

 

 

 

 

 

 

стовпець вільних членів системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a12 x2 a13 x3 b1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 a2 2 x2 a23 x3 b2 ,

3

 

 

 

 

a x a x a x b ,

 

 

 

 

 

 

 

31

1

 

32

2

 

 

 

 

33

3

 

 

 

3

то він має вигляд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

Якщо 0 , а принаймні один із

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

визначників 1 0 , 2 0 ,

3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a12 x2

a13 x3 b1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 a2 2 x2 a23 x3 b2 , то вона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a x a

x a x b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

1

32

 

2

33

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Якщо 0

і всі визначники ,

2

,

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дорівнюють

нулю,

то

система

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a12 x2

a13 x3 b1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 a2 2 x2 a23 x3 b2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a x a

x a x b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

1

32

 

2

33

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Якщо

 

 

 

0 ,

 

 

то

 

СЛАР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a12 x2

a13 x3 b1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 a2 2 x2

a23 x3

b2 ,

має

єдиний

 

 

 

 

 

 

 

a x a

x a x b ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

1

32

 

2

33

3

3

 

 

 

 

 

 

x1 ... ,

x2 ... ,

 

x3

...

 

розв’язок,

 

 

який

 

можна

знайти

за

 

 

формулами Крамера:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У матричному вигляді систему

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a12 x2

a13 x3 b1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1

 

 

 

 

 

 

 

a21x1 a2 2 x2

a23 x3

b2 , можна записати

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a32 x2

a33 x3 b3 ,

 

 

 

 

 

 

A

 

, X

, B

a31x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у вигляді AX B ,

де матриці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Якщо у СЛАР кількість рівнянь

 

 

 

 

 

 

 

збігається з кількістю невідомих і

 

 

 

 

 

 

 

визначник системи A 0 , то єдиний

 

 

 

 

 

 

 

розв’язок

 

 

системи

AX B

 

за

X ...

 

 

 

 

 

матричним методом можна знайти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До

елементарних

перетворень

рядків

1)

двох рівнянь;

 

системи, під час яких

система

2) обох частин рівняння на

залишається

рівносильною

початковій,

ненульовий множник;

 

 

 

відносяться:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

до рівняння елементів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

іншого рівняння, помножених на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

одне й те ж число

 

 

 

 

У прямому ході методу Гауса за

 

 

 

 

 

 

 

допомогою

 

елементарних

перетворень

 

 

 

 

 

 

 

систему

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52