лекция №4АиГ

Содержание

Слайд 2

План лекции:

Системы линейных уравнений. Основные понятия.
Матричный метод решения систем линейных уравнений.
Правило

План лекции: Системы линейных уравнений. Основные понятия. Матричный метод решения систем линейных уравнений. Правило Крамера.
Крамера.

Слайд 3

Системы линейных уравнений.
Основные понятия.
Системой из m линейных уравнений c n

Системы линейных уравнений. Основные понятия. Системой из m линейных уравнений c n
неизвестными называется система вида:

(1)

Здесь переменные

называются неизвестными системы, числа аij, где i = 1, 2,…, m; j = 1, 2,…, n называются коэффициентами системы, а числа

– свободными членами.

Слайд 4

Определение. Решением системы называется упорядоченный набор чисел
( ),

который после подстановки

Определение. Решением системы называется упорядоченный набор чисел ( ), который после подстановки
в систему (1) превращает все её уравнения в тождества.

Определение. Две системы называются эквивалентными, если решение первой является решением второй и наоборот.

Система называется однородной, если все её свободные члены равны нулю

иначе — неоднородной

Слайд 5

Определение. Система, имеющая хотя бы одно решение, называется совместной. Система, не имеющая ни

Определение. Система, имеющая хотя бы одно решение, называется совместной. Система, не имеющая
одного решения, называется несовместной.
Определение. Система, имеющая единственное решение, называется определенной, а имеющая более одного решения – неопределенной.

Однородная система всегда совместна, то есть всегда имеет решение.

Слайд 6

Обозначим:
A=

X =

В =

 

Обозначим: A= X = В =

Слайд 7

Тогда систему (1) можно записать в виде матричного уравнения:
AX = B.

Тогда систему (1) можно записать в виде матричного уравнения: AX = B.
(2)
Это запись называется матричной формой записи системы (1) .

.


 

Слайд 8

Матричный метод решения систем линейных уравнений

 

 

Матричный метод решения систем линейных уравнений

Слайд 9

Правило Крамера.

 

 

Правило Крамера.

Слайд 10

Теорема Крамера. Если определитель системы отличен от нуля, то система линейных уравнений имеет

Теорема Крамера. Если определитель системы отличен от нуля, то система линейных уравнений
одно единственное решение, причём неизвестное равно отношению определителей.
В знаменателе – определитель системы, а в числителе – определитель, полученный из определителя системы путём замены коэффициентов при этом неизвестном свободными членами. Эта теорема имеет место для системы линейных уравнений любого порядка.

Слайд 11

Пример
Предприятие выпускает три вида продукции, используя сырье трех видов. Необходимые характеристики производства

Пример Предприятие выпускает три вида продукции, используя сырье трех видов. Необходимые характеристики
указаны в табл. Определить объем выпуска продукции каждого вида при заданных запасах сырья.

Слайд 12

Решение. Пусть xi - объем выпуска продукции i-го вида, i =1, 2,

Решение. Пусть xi - объем выпуска продукции i-го вида, i =1, 2,
3. При условии полного расхода запасов каждого вида сырья составим балансовые соотношения:

 

Слайд 13

Вычислим определитель матрицы А:

определитель матрицы не равен нулю, следовательно решение существует

2)

Вычислим определитель матрицы А: определитель матрицы не равен нулю, следовательно решение существует
находим алгебраические дополнения к каждому элементу:

Слайд 14

Тогда обратная матрица равна

Находим решение:

Тогда

Ответ: При заданных запасах сырья

Тогда обратная матрица равна Находим решение: Тогда Ответ: При заданных запасах сырья
объемы выпуска продукции по каждому виду составят соответственно
150, 250 и 100 условных единиц

Слайд 15

Решить систему уравнений с помощью формул Крамера:

 

Решить систему уравнений с помощью формул Крамера:

Слайд 16

Откуда решение системы:

3) Проверяем подстановкой полученных значений в исходную систему:

Ответ:

Откуда решение системы: 3) Проверяем подстановкой полученных значений в исходную систему: Ответ:

Слайд 20

Решить систему линейных уравнений методом Крамера:

.

Решить систему линейных уравнений методом Крамера: .

Слайд 21

Решение. Находим определитель системы:

Итак, определитель не равен нулю, следовательно, система является определённой.

Решение. Находим определитель системы: Итак, определитель не равен нулю, следовательно, система является
Для нахождения её решения вычисляем определители при неизвестных

Слайд 22

По формулам Крамера находим:

Итак, решение системы - (2; -1; 1).

По формулам Крамера находим: Итак, решение системы - (2; -1; 1).

Слайд 23

Решить систему линейных уравнений методом Крамера:

.

Решение:
1) Составим определители, соответствующие исходной системе

Решить систему линейных уравнений методом Крамера: . Решение: 1) Составим определители, соответствующие
и каждому неизвестному:

;

;

;

Слайд 24

2) Вычислим определитель системы: сложим соответствующие элементы первой и второй строк, затем

2) Вычислим определитель системы: сложим соответствующие элементы первой и второй строк, затем
первой и третьей, получим во втором столбце нули, кроме элемента в первой строке. Найдем определитель разложением по второму столбцу:

Определитель ненулевой, значит, система имеет решение.

Слайд 25

Откуда решение системы:

Откуда решение системы:

Слайд 26

3) Проверяем подстановкой полученных значений в исходную систему:

Ответ:

3) Проверяем подстановкой полученных значений в исходную систему: Ответ:

Слайд 27

Контрольные вопросы:
1.Что называется решением системы линейных уравнений?
2.Какие системы называются совместными, а

Контрольные вопросы: 1.Что называется решением системы линейных уравнений? 2.Какие системы называются совместными,
какие – несовместными?
3. Что называется матрицей и расширенной матрицей системы линейных уравнений?
4. В чем состоит матричный способ решения систем линейных уравнений?
5. Напишите формулы Крамера. В каком случае они применимы?